Сегодня научное сообщество занимается активным поиском технологий, способных сделать стекло «умным» за счет интегрирования в него электроники. Благодаря этому можно будет расширить функции стеклянных изделий и возможности применения материала.
Научная группа TERS-Team Томского политеха использовала лазер для модификации стекла графеном. Раньше для того, чтобы сделать стекло электропроводящим, применялись нанопокрытия из металлов и их оксидов, электропроводящих полимеров или углерода. Такие покрытия со временем стираются и имеют ограниченный срок эксплуатации.
«Мы впервые в мире показали, как с помощью лазера изготовить электропроводящий и устойчивый композит на основе графена и стекла. Наш метод позволяет «рисовать» графеном нужные структуры, вплавляемые в стекло на несколько микрометров. Это обеспечивает возможность долговременного использования материала без ухудшения свойств»,
— комментирует профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет.
Разработка может быть реализована с использованием отечественных исходных материалов. Предложенная технология позволяет применять не сам графен, а недорогой и технологичный оксид графена, а также дешевые полупроводниковые лазеры.
Кроме того, она предполагает возможность интеграции активного материала в уже готовое стекло. Это позволит получать композиты разных размеров и форм с контролируемой электрической проводимостью.
«Наша технология — первый, но очень серьезный шаг к созданию «умного» стекла. Пока мы протестировали два применения нового композита в качестве электрохимического сенсора и нагревательного элемента. И то, и другое может найти широкое применение как в быту, так и в промышленности»,
— рассказывает ассистент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Анна Липовка.
В планах научного коллектива разработать применения нового композита в качестве материала сенсоров и энергонакопителей, а также адаптировать технологию для использования с другими материалами.