Актуальное

Ученые ТПУ нашли эффективный подход к созданию «умного» стекла

17/10/2022
автор Inno Clusters

Исследователи Томского политехнического университета разработали технологию модификации стекла c помощью графена для электроники нового поколения. Она позволяет создавать в любых стеклянных изделиях электропроводящие структуры. Предложенная методика экономически более выгодная по сравнению с существующими аналогами. Кроме того, графеновые структуры становятся не покрытием, а частью стекла. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials (Q1; IF:32). 

Сегодня научное сообщество занимается активным поиском технологий, способных сделать стекло «умным» за счет интегрирования в него электроники. Благодаря этому можно будет расширить функции стеклянных изделий и возможности применения материала.

Научная группа TERS-Team Томского политеха использовала лазер для модификации стекла графеном. Раньше для того, чтобы сделать стекло электропроводящим, применялись нанопокрытия из металлов и их оксидов, электропроводящих полимеров или углерода. Такие покрытия со временем стираются и имеют ограниченный срок эксплуатации.

«Мы впервые в мире показали, как с помощью лазера изготовить электропроводящий и устойчивый композит на основе графена и стекла. Наш метод позволяет «рисовать» графеном нужные структуры, вплавляемые в стекло на несколько микрометров. Это обеспечивает возможность долговременного использования материала без ухудшения свойств»,

— комментирует профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет.

 Разработка может быть реализована с использованием отечественных исходных материалов. Предложенная технология позволяет применять не сам графен, а недорогой и технологичный оксид графена, а также дешевые полупроводниковые лазеры.

Кроме того, она предполагает возможность интеграции активного материала в уже готовое стекло. Это позволит получать композиты разных размеров и форм с контролируемой электрической проводимостью.

«Наша технология — первый, но очень серьезный шаг к созданию «умного» стекла. Пока мы протестировали два применения нового композита в качестве электрохимического сенсора и нагревательного элемента. И то, и другое может найти широкое применение как в быту, так и в промышленности»,

— рассказывает ассистент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Анна Липовка.

 В планах научного коллектива разработать применения нового композита в качестве материала сенсоров и энергонакопителей, а также адаптировать технологию для использования с другими материалами.

 

Источник: news.tpu.ru