Удивительные прозрачные устройства - на пути к ионной электронике
Группа гарвардских ученых представила необычное экспериментальное устройство: тонкий, прозрачный динамик, работающий на энергии ионов, сообщает NBC News. Разработчики надеются видеть такие «ионные аппараты» в искусственных мускулах, контактных линзах и т.д.
В привычных электронных приборах энергию для микросхем, жидкокристаллических дисплеев и моторов обеспечивает постоянный поток заряженных электронов – именно его мы называем электричеством. Электроны текут легко и быстро (так быстро, что мы можем представить себе электричество в виде жидкости), но их физические свойства не позволяют получить прозрачный кабель или гибкую схемную плату.
Но главная проблема в том, что ионы, по сравнению с резвыми электронами – медленные и тяжелые частицы, а высокое напряжение вызывает такие реакции и такой нагрев, что всё устройство легко может сгореть. Коллектив гарвардских физиков во главе с профессором Чжиганом Суо (Zhigang Suo) смогла избежать всех этих сложностей.
Суть в том, что новый метод не требует особого перемещения ионов – частицы, так сказать, болтаются по изолированному пространству. Тогда заряд перераспределяется за ничтожные доли секунды, позволяя создать, например, динамики, которые должны вибрировать тысячи раз в секунду.
Но динамики – это только первая ласточка. В отличие от металлической электроники, ионные проводники являются биосовместимыми: они могут функционировать внутри организма, не перевариваясь и не отторгаясь им.
Более плотные и прочные ионные устройства могли бы заменить поврежденные мышцы. Тонкие и миниатюрные – стать контактными линзами, меняющими свою форму в зависимости от расстояния или течения болезни глаз. Третьи – «обернуться» вокруг сердца, готовые возмещать слабые или пропущенные удары.
Но еще раньше вы увидите их в вашей бытовой технике. Кристоф Кеплингер (Christoph Keplinger) дал «Гарвардской газете» интервью, прямо-таки лучащееся оптимизмом:
«Нашей системе нужно немного энергии, и ее можно встроить всюду, где вам может понадобиться мягкий, прозрачный слой, деформирующийся при воздействии электрических импульсов – на экране телевизора, ноутбука, смартфона – для создания звука или тактильной навигации… Вы также могли бы установить такой динамик на окно и получить активное шумоподавление».
Информация об изобретении была представлена в журнале Science.
Артём Космарский nauka21vek.ru