Новые сверхгибкие проводящие полимеры могут значительно повысить эффективность миниатюрных электронных устройств — от смарт-часов до медицинских сенсоров.

Полимеры используются повсеместно от строительства до бытовой жизни, из них созданы гаджеты, одежда, запчасти и многое другое. Команда ученых NU создала инновационный метод синтеза многофункциональных трехмерных полимеров. Теперь исследователи могут получать различные пористые композитные материалы, что открывает новые возможности для разработки высокоэффективных энергонакопителей, сенсоров и других передовых технологий.

В исследовании приняли участие научные сотрудники Гульдана Жигербаева, Ерболат Магазов и Владислав Кудрашов, профессор Салимгерей Адилов, а также студент бакалавриата Асет Алиев. Результаты работы были опубликованы в престижном научном журнале Scientific Reports, входящем в Nature Portfolio. Как отметил руководитель группы профессор Нуршат Нуражы, полученный новый материал открывает перспективы для создания миниатюрных и эффективных устройств хранения энергии. 

«Разработка микроэнергонакопителей критически важна для будущего носимой электроники. Наши полимеры превосходят традиционные материалы и могут использоваться для создания миниатюрных, гибких и доступных энергонакопителей, которые могут производиться и в нашей стране»», - прокомментировал научное открытие профессор.

Новый материал можно использовать в носимых гаджетах, таких как умные браслеты, биосенсоры и другие устройства, требующие гибкости и устойчивости к деформациям. Он выдерживает изгибы и скручивания без потери своих свойств.

Исследования проходили в лаборатории возобновляемых источников энергии NU. Один из участников проекта, студент Асет Алиев, отметил, что за два с половиной года работы в лаборатории он получил ценные навыки в области лазерного травления, электрохимического анализа и создания прототипов. А научный сотрудник Гульдана Жигербаева на основе этого исследования успешно защитила докторскую диссертацию.

«Как инженер-материаловед я стремлюсь разрабатывать масштабируемые методы получения умных материалов, т.е. материалов будущего, — поделилась Гульдана Жигербаева. — Ключевое преимущество новой технологии — её универсальность и простота. В отличие от существующих методов синтеза пористых полимеров, этот подход не требует использования дополнительных техник, сшивающих агентов или диэлектриков, что значительно упрощает процесс и снижает его стоимость. Уже сейчас наши разработки нашли применение в гибких накопителях энергии, газовых сенсорах и системах получения водорода, что доказывает эффективность платформы. Масштабируемость синтеза позволяет рассматривать возможность применения материалов в производстве».

Исследования команды профессора Нуражы в области полимерных нанокомпозитов — это важный шаг к созданию эффективных гибких энергонакопителей и материалов будущего. Сейчас ученые применяют новый синтез для создания других композитных полимеров, используемых в получении водорода, очищения воды, разработки чувствительных сенсоров и других проектов в сфере возобновляемых источников энергии и защиты окружающей среды.