Достижения древних греков в микромасштабе удалось повторить ученым из лаборатории нанотехнологий Университета Иллинойса (University of Illinois). Медная микро-кольчуга, созданная учеными только по форме напоминает ранние греческие аналоги, но вот ее размер исчисляется микронами, а сама «кольчужная» ткань проводит электричество и может стать основой «умной ткани».

Как сообщает PhysOrg, Джонатан Энджел и Лью Чанг (Jonathan Engel и Liu Chang) давно работают с различными НЭМС и МЭМС структурами. Наиболее интересны для них микроустройства, способные изгибаться, и при этом не терять своих свойств. Так, если ученые хотят создать гибкую микросхему, или электропроводящую ткань, им приходится использовать нанотехнологические подходы в своей работе.

Одно из таких нововведений – гибкая металлическая кольчуга, которую Джонатан и Лью хотят использовать в составе обычных тканей для того, чтобы придать им необычные свойства. Так, обычная рубашка окажется не только мини-компьютером, но и, при необходимости, дисплейной панелью, или даже мобильным телефоном.

Рис. 1. Структура микрокольчуги (Engel, Jonathan, and Liu, Chang)

Основная трудность, которую преодолели ученые на пути к «умной одежде» – создание электропроводящей гибкой основы для всей электроники, «начиненной» внутри ткани.

И металлическая микро-кольчуга подходит для этого, как нельзя кстати, благодаря особенным электрическим и механическим свойствам. Благодаря специальной конструкции отдельных звеньев кольчуги с поперечником около 500 микрон, она может первоначально изгибаться по двум направлениям, а это значит, что кусочек такой ткани может деформироваться, принимая форму даже сложных поверхностей.

Это удалось достичь благодаря специальной конструкции звеньев – они состоят из основного звена, и четырех скоб, связанных с ним. Скобы могут перемещаться по кольцу в определенных пределах, поэтому материал замечательно ведет себя и на движущихся объектах, принимая их форму.

Грубо говоря, Лью и Джонатан создали основу для будущих гибких электронных устройств, работающих в обычных тканях.

Самое интересное, что для производства этой уникальной микроструктуры ученым удалось использовать методы современной электронной промышленности. В основе колец и скоб лежит медь, которую нанесли на промежуточную подложку в определенном порядке. После удаления промежуточного вещества исследователи и получили кольчугу.

Хоть новый материал целиком состоит из меди, тем не менее, его можно даже растягивать! Однако при этом существенно изменяется общая электропроводность кольчуги. Как было установлено, при максимальном растяжении (удлинение на 32% от первоначального размера) электропроводность падает в семь раз, а ширина кольчужной ткани при этом уменьшается на 56%.

В дальнейшем Лью и Джонатан планируют на основе кольчуги создать несколько рабочих электронных устройств: микросенсоров и логических чипов. Также ученые надеются изготовить кольчугу из органических полимеров, чтобы не использовать в ее составе медь.