Исследователи из Университета Умео в Швеции обнаружили, что контролируемое размещение углеродных нанотрубок в наноструктурах создает огромный толчок в повышении производительности электронных устройств. Их новаторские результаты опубликованы в престижном журнале «Современные материалы» (Advanced Materials).
Углеродные нанотрубки — цилиндрические кристаллы, состоящие из одних лишь атомов углерода. Внешне они выглядят как свёрнутая в цилиндр графитовая плоскость. Благодаря тому, что удельная проводимость соизмерима с проводимостью металла, а максимальная плотность тока — в десятки раз выше, чем у металла, углеродные нанотрубки рассматриваются как замена металлическим проводникам в микросхемах новых поколений, что делает их весьма привлекательными для органических и углеродных электронных устройств.
Существует растущая тенденция использования углерода на основе наноструктурированных материалов в качестве компонентов в солнечных элементах. Благодаря своим исключительным свойствам, углеродные нанотрубки повышают производительность солнечных элементов за счет эффективного переноса заряда внутри устройства. Но чтобы получить наивысшую производительность электронных устройств, углеродные нанотрубки должны быть собраны в хорошо упорядоченную сеть перекрестных нанотрубок. Методы, используемые в настоящее время, далеки от оптимальных и приводят к низкой производительности устройства.
В новом исследовании команда шведских физиков и химиков объединила свои усилия для создания нитей углеродных нанотрубок с новыми свойствами. Ученые показали, что углеродные нанотрубки могут быть собраны в сложные структуры с контролируемыми наноразмерами внутри полимерной матрицы.
«Мы обнаружили, что созданные наносети обладают исключительной способностью контроля транспортных расходов, в 100 миллионов раз выше, чем нанотрубки случайных сетей, созданных традиционными методами, — говорит руководитель проекта Дэвид Барберо. — Высокая степень контроля метода позволяет получать высокоэффективные сети с небольшим количеством нанотрубок, тем самым снижая затраты материалов».
Результаты исследований ускорят развитие нового поколения гибких углеродных солнечных элементов, являющихся более эффективными и менее затратными в производстве.
Читайте также: Новости России и мира.