Исследователи из Сколкофского технологического института вместе с коллегами из Харбинского университета и Университета ИТМО нашли способ наносить высокоточные узоры из углеродных нанотрубок, не тратя материал впустую. Технология ускорит производство устройств для оптики, электроники и датчиков, рассказывается в исследовании, опубликованном в журнале Light: Advanced Manufacturing. Об этом сообщает издание Phys.org.
В основе нового метода — обычная нитрицелкозная мембрана, та же, что используется в биологии. Её предварительно сжимают лазерным трафаретом, который запечатывает поры в нужных местах. Затем через мембрану пропускают аэрозоль с нанотрубками — частицы настолько лёгкие, что вместе с газом проходят только туда, где поры сохранились.
В результате получается чистый заготовной рисунок без травления, которое при старом подходе уничтожало до 90% дорогостоящего материала. Шаблоны не менее многократного использования, а экспериментальные микросхемы показали устойчивую и точность по сравнению с традированными методами.
Исследователи создали два вида устройств. Сенсор деформации на основе W-образного паттерна из нанотрубок реагирует на растяжение корпуса — его проводимость в три раза больше чувствительна, чем раньше, и стабильно работала более трёх температурных циклов. Такой датчик может встраиваться в крыла самолёта или опоры мостов.
Второе устройство — линза с спиральным рисунком на растяжимой эластичной основе. Она фокусирует терагерцевую волны: достаточно потянуть, чтобы изменить фокусное расстояние без перенастройки. Такая оптика предназначается для беспроводной передачи данных и связи через оптоволокно. Дальше авторы рассчитывают адаптировать способ для создания прозрачных проводников, биоистродов и быть дороже.