Материаловеды создали проводящую электричество пленку из крахмала
Исследовательская группа из Великобритании разработала биоразлагаемые нанокомпозитные пленки. Новый материал может стать зеленой альтернативой пластиковым электронным компонентам, которые получают из продуктов нефтепереработки.
В долгосрочной перспективе рынка электроники переход к биополимерам, таким как крахмал, позволит, во-первых, отказаться от дефицитных и нефтехимических ресурсов, а во-вторых, значительно сократить объемы накапливаемых в мире токсичных отходов. Необходимость замены тех же гаджетов растет столь же стремительно, насколько увеличиваются темпы их производства. Тем острее становится потребность в новых решениях для экологичной электроники: устройства, которые требуют меньше энергии, изготавливаются из доступных и недорогих материалов, в теории разлагаются в природе и не нуждаются в захоронении.
Перспективный экологичный материал разработали ученые из Лондонского университета королевы Марии (Великобритания). Базой послужил крахмал как биоразлагаемый полисахарид и пленкообразователь, полученный из растений (кукурузы, картофеля и гороха). В числе его преимуществ — хорошая растворимость в воде и относительно низкая по сравнению с другими полимерами (целлюлозой, лигнином и белками) стоимость. Более того, крахмал содержит гидроксильные группы, благодаря чему поддается сшиванию, то есть образованию поперечных (межмолекулярных) связей, что делает его более прочным.
Наконец, он обладает такими нужными в устойчивой электронике свойствами, как возобновляемость, биоразлагаемость в почве и в воде, легкость, простота в изготовлении гибких пленок и гелей, а также биосовместимость, что делает его пригодным для использования в биологических и медицинских целях. Неслучайно крахмал широко применяют как в пищевой, так и в непищевой промышленности в качестве сырья для ферментации, компонента в клеях и связующих веществах для бумаги, в химическом производстве и текстильной отрасли.
В качестве электропроводящего наполнителя нанокомпозита материаловеды использовали электропроводящий состав максена — карбида титана (слоистый двумерный материал на основе карбидов или нитридов переходных металлов. Тот был равномерно распределен в крахмальной матрице и продемонстрировал высочайшую с ней совместимость, образовав водородные связи. Варьируя концентрации максена, исследователи настраивали прочность, электропроводность и коэффициент тензочувствительности, или меру чувствительности датчика.
В результате материал продемонстрировал мощные электромеханические свойства и стабильные электрические характеристики, что позволит использовать его как надежный и универсальный компонент в электронных устройствах и не только. Пленку можно адаптировать в датчиках движений человека, для создания электронных умных покрытий.
В отличие от аналогов на основе нефтепродуктов, композит на основе крахмала разлагается в почве за месяц, что делает его экологически чистым. Свои выводы ученые представили в журнале Advanced Functional Materials.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии