Учёные из США создали экологичный пластик для гибкой электроники без «вечных химикатов»

Исследовательская группа Университета Кейс Вестерн Резерв (США) разработала новый тип фторсвободного сегнетоэлектрического полимера, обладающего электрическими свойствами, пригодными для использования в носимой электронике, датчиках и гибких сенсорах.

«Этот материал формирует свои электрические свойства совершенно новым способом», — пояснил руководитель проекта, профессор макромолекулярной науки и инженерии Лэй Чжу. — «В отличие от традиционных сегнетоэлектриков, ему не требуется кристаллизация для создания поляризации. Это принципиально меняет подход к проектированию таких материалов».

Пластик с переключаемыми свойствами

Сегнетоэлектрические материалы характеризуются способностью изменять электрическую полярность под воздействием внешнего поля. Такая функция особенно востребована в современных электронных устройствах: она позволяет создавать компактные, энергосберегающие и чувствительные компоненты.

Однако основа большинства подобных материалов — поливинилиденфторид (ПВДФ) — относится к химически устойчивым полимерам, что делает его небезопасным с точки зрения экологии. Новый материал, по утверждению разработчиков, не содержит фтор и при этом сохраняет ключевые электротехнические свойства, а также обладает гибкостью и эластичностью.

Применение в медицине, AR/VR и климатически нейтральной электронике

Созданный в лаборатории полимер особенно перспективен для использования в устройствах, контактирующих с телом человека: носимых датчиках, инфракрасных детекторах и медицинских ультразвуковых сенсорах. Его механическая мягкость и совместимость с биологическими тканями делают его альтернативой хрупким керамическим сегнетоэлектрикам, широко применяемым в таких устройствах сегодня.

Кроме того, материал может найти применение в оптоэлектронике — например, в гарнитурах виртуальной и дополненной реальности.

Экологическая альтернатива

Сейчас группа профессора Чжу работает над синтезом более крупных партий вещества и тестированием его свойств. Учёные подчеркивают, что речь пока идёт о начальной стадии разработки, однако уже сейчас ясно: появление подобного материала может стать важным шагом в создании экологически чистых и функциональных компонентов для электроники нового поколения.