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 Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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