Кремний, который можно растянуть

Исследователи из США разработали новую форму наноразмерного кремниевого эластичного материала.

Микрофотографии растяжимой кремниевой мембраны. (a,b,c) – мембрана в состоянии покоя перед растяжением по горизонтали, диагонали и вертикали соответственно; (d,e,f) – мембрана, в процессе растяжения по соответствующим направлениям; (g,h,i) – состояние максимального растяжения мембраны (По материалам Nano Lett.)

Джон Роджерс (John Rogers) с коллегами из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Университета Аризоны разработали ультратонкую кремниевую мембрану из кремниевой пластины, соединив ее с подложкой из кремнийорганического полимера.

Когда с материала было снято механическое напряжение, поверхность материала сформировался в виде набора волнообразных гребешков, образовав картинку в виде повторяющихся «микрошевронов». Толщина составной мембраны после ее изготовления около 100 нм. Полученный материал может подвергаться растяжению по обеим осям координат, а также по их суперпозиции.

Тестирование материала на растяжение показало, что растяжение в горизонтальном направлении образца вынуждает «микрошевроны» распрямляться; диагональное растяжение приводит к сходным результатам, пока, при достижении предельной степени растяжения не образуются ровные диагональные канавки. Растяжение по вертикали приводит к образованию вертикально ориентированных микроканавок. Во всех случаях после снятия напряжения мембрана возвращается в исходное состояние.

Роджер и его сотрудники полагает, что эластичность и микрорельефное строение нанокремниевого материала может оказаться полезным при решении некоторых практических задач. Исследователи считают, что системы медицинской диагностики, разработанные с применением меняющего свою форму в результате деформации кремния, смогут лучше повторить изгибы человеческого тела и, как следствие, снабдят медиков информацией, более достоверной, чем та, что получается сейчас с помощью плоских детекторов.

www.chemport.ru