Японские учёные разработали полимерную мембрану с электропроводностью не менее 120·103 См/м, что, как утверждают разработчики, в два раза превышает соответствующие значения у всех существующих аналогов. Эта мембрана была создана Sanyo Electric в сотрудничестве с исследовательской группой во главе с Такаказу Ямамото (Takakazu Yamamoto), профессором Токийского технологического института.
Новая полимерная мембрана, как ожидается, будет использоваться в качестве прозрачных электродов для сенсорных панелей и ЖК-телевизоров. Их поверхностное сопротивление должно составлять 300…500 Ом для применения в сенсорных устройствах и несколько десятков Ом – в ЖК-панелях, – добавляют в Sanyo Electric. Полимерная мембрана приобретает высокое поверхностное сопротивление, необходимое в сенсорных панелях, благодаря своей высокой электропроводности.
Например, одна из новых проводящих мембран имеет поверхностное сопротивление в 68 Ом, хотя её толщина составляет всего 120 нм. В среднем этот показатель равен 100 Ом, в зависимости от толщины мембраны. Пропускаемость является другим важным параметром при использовании мембраны в качестве прозрачного электрода. 100-нм прототип новой мембраны имеет коэффициент пропускания около 75% от падающего света длиной волны 550 нм. Повышение прозрачности стало одной из главных задач этого исследования, поскольку по этому критерию мембрана отстаёт от существующих ITO-плёнок (Indium tin oxide).
Другим барьером перед коммерциализацией является деградация свойств при воздействии кислорода и ультрафиолета. Это обуславливает необходимость защиты от этих последствий и обеспечения заданного уровня безотказности работы мембраны. Прототип изготовлен из полимерного материала под названием полиэтилендиокситриофен (polyethylenedioxythiophene, PEDOT), который имеет стабильную молекулярную структуру. Ключом к высокой электропроводности стала добавка, используемая для контроля скорости реакции материалов в производстве PEDOT, варьирование её концентрации и позволяет достичь высокого уровня электрической проводимости. При производстве PEDOT был использован окислительно-полимеризационный метод. Причём для снижения затрат могут быть применены такие операции, как центрифугирование, печать и окунание.
Поскольку новая мембрана имеет довольно малую толщину, для её производства требуется меньше материала, а затраты на оборудование могут быть сокращены. Поэтому после запуска производства в промышленных объёмах стоимость производства может быть ниже, чем у существующих ITO-электродов. Кроме того, Sanyo рассматривает возможность внедрения мембран в другие специфические сферы применения, поскольку планирует ещё раз удвоить проводимость образца в будущем.
Комментарии