Ученые создали эластичный кремний

Новый метод растянуть фрагмент монокристаллического кремния (что есть весьма твёрдым и хрупким материалом) в 10 раз если сравнивать с его начальной длиной без применения полимерных подложек внесла предложение группа исследователей из Саудовской Аравии. Опубликованные результаты их работы станут серьёзным шагом в направлении создания растягивающихся и складывающихся электронных компонент, например, для потребностей солнечной энергетики, и таких структур, как «умная кожа» для проектирования более разработки и совершенных роботов биомедицинских датчиков.

Неорганический монокристаллический кремний есть главным строительным компонентом более 90 процентов всех новейших технологий. Но этому материалу характерна жёсткость и хрупкость, исходя из этого он не может быть растянут без предварительного размещения на полимерной подложке. А также при применении подложек он может растянуться только в 3,5 раза от начальной длины.

Все это указывает, что кремний неимеетвозможности употребляться без доработки в эластичной электронике – области, которая делается все более ответственной с возникновением так именуемого «интернета вещей», носимой электроники, электронной бумаги, эластичных дисплеев и неестественной «умной кожи».

До сих пор ученым никак не получалось создать кремниевые структуры, пригодные для вышеуказанных применений, исходя из этого начались поиски других полупроводниковых материалов, каковые имели возможность бы обеспечить производство электронных компонент, не уступающих по своим параметрам кремниевым. К сожалению, пока данный процесс не увенчался успехом. Отысканные полупроводниковые материалы владеют собственными недочётами.

В отыскивании структуры, которая имела возможность бы употребляться во всех перечисленных сферах, несколько исследователей из King Abdullah University of Science and Technology (KAUST, Саудовская Аравия) удачно изготовила сеть из гексагональных фрагментов монокристаллического кремния, соединенных между собой спиральными пружинами, которая может растягиваться в 10 раз довольно собственной начальной длины (увеличивая наряду с этим в 30 раз собственную площадь). Необходимо подчеркнуть, что в рамках работы сходная методика была удачно применена и к вторым неорганическим полупроводникам.

Создание гексагональной сети команда начала с симуляции, выстроенной на способе конечных элементов (Finite Element Method, FEM), которая разрешила осознать, как разные сетевые соединения фрагментов кремния ведут себя под нагрузкой (при иной реконфигурации и растяжении).

По окончании того, как они остановились на гексагональной структуре, для первого примера были задействованы литографические методики, совместимые с простыми техниками производства CMOS. Нужно подчернуть, что предложенный учеными способ изготовления сети подразумевает применение всего одного шага, т.е. он бывает легко масштабирован на коммерческие проекты.

Перечень потенциальных приложений разработки огромен. Это и сети электронных и оптоэлектронных датчиков, и «умная» кожа для роботов, и носимая эластичная электроника, и биоинтегрированные медицинские устройства (к примеру, биомедицинские датчики).

Подробные результаты работы размещены в издании Applied Physics Letters.

Случайные записи:

• Нанорельеф повысит активность топливных элементов
• Первый в мире башкирский национальный 3d-костюм везут на 3d print conference. almaty

Кремний, 1979

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые создали микроскопический электромеханический выключатель из молекулы днк

  Несколько исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе и Вашингтонского университета показала, что электрической проводимостью молекул ДНК…

• Ученые создали сухую воду

  Это может звучать, как что-то весьма противоречивое, но ученым в действительности удалось создать сухую воду . Вещество напоминает по виду сахарную…

• Ученые создали самый черный материал на сегодняшний день

  Несколько исследователей из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (King Abdulla University of Science and Technology), Саудовская…

• Российские учёные исследуют пористый кремний

  Пористый кремний и схожие с ним материалы воображают громадной интерес для современной электроники. В наномасштабе все полупроводники проявляют…