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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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