Инженеры из Московского физико-технического института создадут установку для синтеза электропроводящих серебряных нанонитей — ключевых компонентов фотодетекторов, солнечных элементов, светодиодов, дисплеев. Вместе с АО «НПО ‘‘Орион’’» они планируют запустить высокопроизводительный синтез нанонитей для организации микротоннажного производства.
Оптически прозрачные токопроводящие электроды интересны тем, что способны одновременно и пропускать свет, и проводить электричество, что полезно в самых разных областях — от сенсорных экранов до фотодетекторов. Один из наиболее перспективных материалов для их производства — электропроводящие нанонити, прежде всего серебряные. Ключевые характеристики прозрачных токопроводящих электродов (прозрачность и слоевое сопротивление) определяются диаметром и длиной нанонитей, составом растворов (дисперсий), где эти нити находятся, и методом формирования покрытий. Покрытия наносятся на подложку (как твердые, так и гибкие) и служат в качестве прозрачного проводящего слоя в различных устройствах.
Ученые из МФТИ планируют получить серебряные нити, длина которых минимум в тысячу раз будет превышать их диаметр. Благодаря этой особенности покрытия на их основе будут обладать высокой проводимостью, что делает их полезными в качестве токопроводящих элементов в микроэлектронной аппаратуре. При этом материалы должны обладать специфическими реологическими характеристиками, то есть иметь подходящую вязкость и текучесть, чтобы их можно было использовать в производственных процессах.
Микроструктура синтезированных серебряных нанонитей (по данным растровой электронной микроскопии). Источник: Павел Арсенов
Сегодня для получения серебряных нанонитей используются закрытые стеклянные реакторные системы, но их производственная мощность ограничена, а гарантировать воспроизводимость партий при этом трудно. Поэтому специалисты МФТИ также разработают инновационный метод синтеза нанонитей, который позволит компании АО «НПО ‘‘Орион’’» запустить их производство с высоким качеством выходного продукта.
Полученные в рамках проекта серебряные нанонити позволят создать отечественные оптически прозрачные токопроводящие электроды, которые могут применяться в самых разных сферах: от панелей солнечных батарей до видеокамер фиксации нарушений на дорогах. Кроме того, это позволит значительно снизить себестоимость устройств, изготавливаемых с их применением.Руководитель проекта – Павел Арсенов, кандидат технических наук, Московский физико-технический институт
Заказчик – АО «НПО “Орион”»
Прикладной проект «Разработка нанодисперсных материалов на основе электропроводящих нанонитей для формирования прозрачных электродов матричных фотоприемных устройств на спектральный диапазон 0.4-2.0 микрометра методами жидкофазных технологий и печатной электроники» (№ 24-91-25005) поддержан грантом Российского научного фонда.
Карточка фундаментального проекта: https://rscf.ru/project/23-79-10081/
