Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
ОСНОВАН В 1909 ГОДУ
наверх
Учёные СГУ получили патент на изобретение
«Способ формирования электропроводящего слоя на основе оксида графена и углеродных нанотрубок»
Научный коллектив Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского совместно с сотрудниками Московского института электронной техники (Зеленоград) разработали новый способ формирования электропроводящего слоя на основе оксида графена и углеродных нанотрубок. Технический результат заключается в улучшении твёрдости и электропроводности формируемых слоев за счёт формирования контактов между углеродными нанотрубками в присутствии оксида графена в процессе лазерной сварки, а также увеличении термической стойкости из-за отсутствия полимерного связующего в составе электропроводящего слоя.

Коллектив учёных с помощью высокоточных квантовых расчётов определил длину волны лазерного излучения, при которой будет достигаться наибольшая эффективность сварки углеродных компонентов в составе слоя, обеспечивая улучшение его электропроводящих и прочных характеристик.

Изобретение может быть использовано для создания электропроводников в сенсорике, микроэлектронике и источниках электрической энергии. 

ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ СПОСОБА

В первую очередь разработанный способ позволит создавать источники электронов для эмиссионной электроники. Устройства, основанные на принципе эмиссии электронов применяются, например, при создании рентгеновских трубок, дисплеев. Помимо эмиссионной электроники, разработанный способ может применяться в областях, где необходимо формирование тонких проводящих слоёв. В основном это микро- и наноэлектроника. Тонкие проводящие каналы используются для создания основы любого микроэлектронного устройства – транзистора.

Другим примером могут служить сенсоры газов на основе проводящих плёнок из углеродных наноматериалов. Такие материалы могут быть использованы там, где важна высокая адгезия, стабильность, чистота и электропроводность покрытия – к примеру, в структуре электродов литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов, биосовместимых поверхностей для роста и электростимуляции клеток.

В процессе подготовки патента научная группа активно изучала литературу на предмет существующих аналогов нашей разработки. На данный момент можно с уверенностью сказать, что разработка, представленная в патенте, содержит набор черт, выгодно отличающих её от существующих аналогов, в том числе зарубежных и является уникальной.

«Безусловно, получение патента позволит интенсивно продолжать развитие данной области. Запатентовав наше изобретение, мы утвердились как инноваторы в данной области. Благодаря наличию патента, в перспективе мы сможем продвигать наши новые разработки и коммерциализовать их, выходя на отечественный рынок микроэлектроники», – рассказала руководитель проекта по гранту РНФ Ольга Глухова, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехники и электродинамики СГУ.

Полученный патент определяет приоритет данного открытия, показывает полноту проведенного исследования и позволяет повысить перспективы практического использования метода и материала – ведь теперь можно смело продавать технологию любому интересующемуся предприятию.

А ЧТО ДАЛЬШЕ?

После патентования нового способа получения электропроводящего слоя учёными планируется создание эмиссионных структур из гибридов углеродных нанотрубок и листов графена. Будут изготовлены равномерные дисперсные среды на основе одностенных углеродных нанотрубок, восстановленного оксида графена для нанесения на кремниевую подложку и лазерного формирования их них пленок с развитой поверхностью. Для полученных плёнок будут исследованы структурные особенности. Главной целью на данный момент является достижение высокоэффективной, равномерной и стабильной эмиссии электронов со всей поверхности плёнки.

СПРАВОЧНО

Исследовательская работа выполнена в рамках реализации гранта РНФ №21-19-00226 «Функциональные разветвленные сети на основе одностенных углеродных нанотрубок, жгутов из них и графеновых моно-/слоистых чешуек для эмиссионной электроники: новые технологические решения и прикладные разработки», выполняемого под руководством Ольги Глуховой.

Подготовила Мария Миронова