Физикам из Токийского университета удалось найти способ равномерного распределения однослойных углеродных нанотрубок в резиноподобном полимере. В результате получаются гибкие и легко растягиваемые проводники, открывающие новые горизонты для электроники.
Ученые давно пытаются изготавливать различные полимеры из прекрасно проводящих углеродных нанотрубок. Проблема в том, что сильные межмолекулярные силы притяжения стремятся собрать нанотрубки в комки, мешая их равномерному распределению в полимерной матрице. В результате получается неоднородный, посредственно проводящий и очень непрочный материал.
Чтобы обойти эту проблему, ученые подобрали специальную ионную жидкость. Ее смешали с нанотрубками для получения геля, который затем добавляли в жидкий резиноподобный полимер. Ионы мешали нанотрубкам слипаться и заставляли их равномерно распределяться в объеме. Чтобы получить гибкий проводящий слой, смесь просто размазывали по стеклянной подложке, покрывали силиконовой резиной и оставляли сохнуть.
Технология оказалась на редкость удачной. Так удалось вводить в полимер до двадцати весовых процентов нанотрубок, не ухудшая его гибкость и мягкость. Проводящая резина не ухудшала своих свойств при растяжении, достигающем 134%.
Дабы продемонстрировать возможности резиновых проводников, ученые интегрировали их с органическими транзисторами, напечатав квадратную матрицу со стороной 20 см. Такую матрицу можно растягивать вдоль, поперек и сразу по двум направлениям на 70% без каких-либо механических повреждений и серьезных изменений электрической проводимости. Подобные электронные схемы можно натянуть на любую искривленную поверхность, изготовив, например, напичканную датчиками кожу для робота.
Сейчас ученые добиваются улучшения электрических и механических свойств созданных эластичных проводников. Кроме того, идет работа над снижением стоимости технологии и доведением процесса печати до уровня, когда тонкие и гибкие проводники смогут занять место в интегральных схемах. ГА
Криминалистика не стоит на месте, но и старая добрая дактилоскопия, более ста лет помогающая ловить преступников, еще имеет скрытые резервы. Недавно британцы разработали эффективный метод выявления давно стертых отпечатков по следам вызванной ими коррозии (см. "КТ" #741). А теперь новую технологию анализа отпечатков пальцев с помощью портативного масс-спектрометра разработали физики из Университета Пэдью (Purdue University). Прибор позволяет не только установить принадлежность папиллярного узора конкретному лицу даже на захватанном многими людьми предмете, но и определить, какие наркотики, взрывчатые вещества или другие опасные химические соединения злодей держал в руках незадолго до этого.
Авторы статьи исходили из того, что не только рисунок, но и химический состав выделений кожи человека индивидуален. Кроме того, на ней еще долго остаются микроскопические количества веществ, которых человек касался накануне. В принципе, их можно обнаружить с помощью обычного масс-спектрометра.
Да вот беда, этот прибор не назовешь компактным и простым. И хотя криминалисты иногда используют его в своей работе, о широком распространении речи не идет.
Для анализа отпечатков пальцев был разработан оригинальный вариант спектрометра. Поверхность исследуемого образца сначала "снимают" на чистую пластиковую ленту. Ее помещают в прибор на подвижную платформу, включают электрическое поле и обстреливают точка за точкой положительно заряженными капельками воды. Когда капелька попадает на поверхность, избыточные положительно заряженные ионы водорода - протоны - переносятся на молекулы образца, превращая их в ионы, которые засасываются в вакуумную камеру масс-спектрометра, где дальнейший процесс происходит по стандартному сценарию.
Полученную таким образом плоскую картину химического состава поверхности ленты прогоняют через специальный софт, который, опираясь на распределение ионов, выделяет отпечатки разных людей. Их тотчас можно сравнить с базой данных и выяснить, кто из рецидивистов засветился на месте преступления. Попутно обнаруживаются и следы запрещенных веществ вроде наркотиков или взрывчатки.
Ученые уже приступили к коммерциализации своего прибора, который будет выпускаться американской компанией Prosolia.
Впрочем, действующий при комнатной температуре и нормальном давлении метод, названный авторами десорбционной электроспреевой ионизацией (DESI), удобен для работы не только с отпечатками пальцев, но и с самыми разными образцами - от неизвестных таблеток и культур бактерий до пластиков. ГА