Исследователи из новосибирских институтов СО РАН обнаружили взаимосвязь между гибкостью органических кристаллов и их энергией, что открывает путь к созданию материалов с заданными свойствами для микроэлектроники и робототехники.
Об этом сообщает издание СО РАН «Наука в Сибири». Гибкие органические кристаллы рассматриваются как перспективный материал для сенсоров, микророботов, гибких дисплеев и других устройств. Однако до сих пор не были до конца ясны параметры, определяющие это уникальное свойство.
Учёные из Института химии твёрдого тела и механохимии СО РАН, Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН и Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» провели сравнительный анализ двух гибких кристаллов на основе производных бензола. Оба материала обладали гибкостью, но в разной степени, сообщает ТАСС.
С помощью расчётных методов специалисты проанализировали взаимодействие между атомами, молекулами и слоями в структуре кристаллов и определили энергию связей на каждом уровне. Поскольку гибкие кристаллы имеют слоистую структуру, при сгибании эти слои смещаются друг относительно друга.
Исследователи обнаружили, что доля энергии, затрачиваемой на скольжение одного слоя относительно другого (в процентах от общей энергии кристалла), оказалась одинаковой для обоих веществ. Этот показатель может служить маркером гибкости.
«Понимание причин подобного явления необходимо в будущем для дизайна материалов с заданными свойствами, например, в области микроэлектроники», — отмечается в сообщении.
В дальнейшем учёные планируют изучить другие параметры, влияющие на гибкость, чтобы научиться выбирать и даже моделировать кристаллы с нужными характеристиками для конкретных технологических применений.
