Металл на бумаге

И. Иванов
(«ХиЖ», 2023, №8)

Некоторые вещи кажутся невозможными просто на основании повседневного опыта. Однако игнорирующие его экспериментаторы иногда добиваются замечательных результатов. Так было, например, когда Андрей Гейм и Константин Новоселов научились получать атомарные слои углерода, графена, буквально на коленке, с помощью обычного скотча.

Подобный подход в лоб к давней проблеме только что реализовали пекинские физики, которые сумели покрыть листовые материалы жидкими легкоплавкими металлами. Ученые из Университета Цинхуа под руководством научного сотрудника Юань Бо (Bo Yuan) нанесли легкоплавкие соединения галлия, индия, висмута и олова сначала на пластик, а с него — на бумагу.

Раньше ученых не могли преодолеть высокое поверхностное натяжение жидких металлов, которое не дает возможности покрывать ими большинство обыденных для людей материалов. Поэтому приходилось применять разные добавки и переходные связующие слои. Однако это усложняет процесс и плохо сказывается на электрических, тепловых и механических свойствах конечного продукта.

Рецепт оказался прост. Физики сначала нанесли металлы на силиконовые листы, а затем проводили этими листами по поверхности бумаги с различными скоростями и прижимающими силами. Так удалось выбрать режимы, которые позволили сплошным слоем покрыть лист бумаги. Юань Бо утверждает, что для прилипания жидкого металла к различным несмачиваемым поверхностям нужно всего лишь подобрать оптимальное давление, при котором эффективно прилипают капли металла.

В будущем для нанесения слоев физики надеются испробовать самые разные поверхности, например металлы и керамику. Эти материалы могут послужить дешевым сырьем для различных многофункциональных конструкций, обертки товаров и мягких оригами-роботов. Проводящая электрический ток бумага сохраняет механические свойства и легко складывается в разные объемные фигуры. Она имеет память формы, поэтому из нее можно изготовить разные электронные приборы, например приемные и передающие антенны.

Оберточный материал из такой бумаги требует нанесения дополнительного покрытия, иначе металлический слой будет легко стираться при соприкосновении с ним. Сейчас инженеры заняты разработкой оборудования для массового производства. Статья об исследовании вышла в журнале Cell Reports Physical Science.

Разные разности
Карьерный форум «Большая химия большой страны»
В понедельник, 19 мая, в 10:00 в Тушинском комплексе РХТУ им. Д.И. Менделеева состоится церемония открытия Карьерного форума «Большая химия большой страны».
Почему заржавел Марс?
Что придает Марсу ржаво-красный цвет? За это должна отвечать какая-то форма оксида железа. Но вопрос — какая именно? Действительно, железо в изобилии присутствует в марсианских породах, и оно могло окислиться, заржаветь. Однако оксидов железа мн...
Противоестественная эволюция
Если сравнить фотографии носорогов, сделанные за последние полтора столетия, то бросается в глаза, что рога носорогов стали заметно меньше. Почему такой поворот эволюции? А потому, что в нее вмешался человек.
Люблю грозу в начале марта
Помните у Тютчева: «Люблю грозу в начале мая,/ Когда весенний, первый гром…»? Фёдор Иванович написал эти строки 197 лет назад. Но за два прошедших столетия многое изменилось. Сегодня строки Тютчева нуждаются в редактуре по существу и должны звуч...