Разработана гибкая электропроводящая керамическая «бумага»

Ученые из университета Штутгарта разработали гибкий полупрозрачный электропроводящий керамический материал на основе оксида ванадия (V). Работа опубликована в журнале Advanced Materials, а ее краткое содержание приводит сайт общества Макса Планка.

Основой материала являются нановолокна оксида ванадия V₂O₅. Их получают из водного раствора вещества, а затем упаковывают в тонкие пленки. Процесс отдаленно напоминает получение бумаги из древесной пульпы.

Авторам удалось подобрать такие условия сушки материала, при которых волокна в листах располагаются практически параллельно друг другу. В процессе изготовления листы из нановолокон складываются в стопки, соединяясь друг с другом тонким слоем воды. Эти стопки затем выступают в роли кирпичиков, из которых формируются более крупные структуры.

Благодаря ориентированному расположению волокон материал обладает анизотропией: он хорошо проводит ток вдоль нитей оксида ванадия, но его проводимость поперек волокон ограничена и определяется ионным составом воды. От количества воды в свою очередь зависит гибкость материала: чем материал суше, тем он жестче.

Авторы отмечают, что по своему строению материал напоминает перламутр, в котором тонкие жесткие слои карбоната кальция соединены белковым «цементом». Это придает материалу прочность, которую ученые неоднократно пытались достичь в искусственном перламутре. Новый материал не только отличается от перламутра гибкостью и электропроводностью, но даже немного превосходит его по прочности.