Российские ученые нашли способ получать два разных материала из одного
Ученые Томского политехнического университета разработали лазерную технологию, которая позволяет создать два материала с разными свойствами из одной основы. Разработка пригодится при создании датчиков, сенсоров и антенн для биомедицины и интернета вещей. Результаты исследования, выполненного при поддержке Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Фокус с превращением
Мы привыкли, что электроника – вещь одновременно и хрупкая и жесткая. Согни смартфон пополам – и он тут же сломается. Но что, если сами материалы научить гнуться, не теряя свойств? Именно над этой задачей работали ученые из Томского политехнического университета (ТПУ), и решение звучит почти как фантастика, хотя это чистая физика.
Решение томских учёных – универсальная технология обработки материала с помощью лазера, которая способна создать из одного образца два принципиально разных по функционалу материала – медный композит и гибрид меди с лазер-индуцируемым графеном. Материалы, полученные методом политехников – прочные, гибкие, устойчивые к окислению и не требуют дополнительных защитных покрытий. Представьте: один кусок заготовки, а на выходе – разные свойства под разные задачи.
Анализ показал, что материалы, обработанные по технологии ученых ТПУ, сохраняют стабильность после 100 циклов сгибов при влажности более 95% и температуре 70°C в течение трех дней, а также при влажности более 95% и 40°C в течение 10 дней.
Главное здесь даже не сам факт получения, а качество. Новые материалы не требуют защитных покрытий, не боятся окисления и работают там, где другие сдаются: во влажной среде, при серьезных перепадах температур. Для инженера это мечта – меньше слоев защиты, больше надежности и долговечности.
Зачем это стране и людям?
Вопрос технологического суверенитета России сегодня стоит остро. Зависимость от импортных компонентов в сфере телекома и электроники – ахиллесова пята. Разработка ТПУ решает одну из проблем. Речь идет о базе для гибкой электроники, датчиков интернета вещей (IoT) и даже биомедицинских сенсоров.
В перспективе пары лет мы можем увидеть более доступные носимые гаджеты, умные пластыри, мониторы здоровья, сделанные из отечественных материалов. Для страны это шанс встроиться в глобальные цепочки производства как поставщик высокотехнологичных решений. Публикация в журнале ACS Applied Materials & Interfaces подтверждает: мир заметил работу российских ученых.
Часть общего тренда
Томские специалисты не одиноки в этом порыве. Если взглянуть на отрасль в динамике, видно четкое движение в сторону лазерной модификации и 2D-структур. В последние годы смежные российские коллективы работали над максенами для управления спектром, метео-устойчивой лазерной связью и оптическими фильтрами. Технология ТПУ логично вписывается в эту линейку.
Безусловно, до массового производства еще далеко. Впереди – масштабирование процессов, проверка долговечности в промышленных условиях и адаптация под стандарты. Но вектор задан верно. Если стартапы подхватят идею, у России появится реальный козырь на рынке гибких сенсоров и антенн. Наука перестает быть просто теорией и становится инструментом реальной экономики. И это, пожалуй, самая хорошая новость.
