Разработка технологий изготовления и исследования микросетчатых прозрачных проводящих покрытий, серебряных нанопроволок и бимодальных прозрачных проводящих покрытий на их основе

Объектом исследования являются самоорганизованные шаблоны, получаемые по оригинальной методике в процессе непериодического самоорганизованного растрескивания плёнок яичного белка, и металлические микросетчатые покрытия, получаемые на их основе, а также гибридные прозрачные проводящие покрытия на основе металлических микросетчатых структур и серебряных нанопроволок. Целью проекта является разработка методик получения оптически прозрачных широкодиапазонных радиоэкранирующих и радиопоглощающих материалов, перспективных для применения в системах связи нового поколения, в частности в системах 5G. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по получению микросетчатых прозрачных проводящих покрытий и гибридов на их основе с различными геометрическими и оптоэлектрическими характеристиками и исследование их экранирующих свойств в широком диапазоне частот. В результате исследования впервые была реализована методика тонкого контроля геометрических параметров самоорганизованного шаблона, получены микросетчатые покрытия с уникальным сочетанием оптоэлектрических и экранирующих характеристик. В частности, основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: размер ячейки самоорганизованного шаблона менее 25 мкм, поверхностное сопротивление 0,68 Ом/кв, пропускание в видимом диапазоне 79,09 %, коэффициент экранирования более 40 дБ в диапазоне 0,01-26 ГГц. Помимо этого, получены перспективные прозрачные проводящие покрытия на основе Ag нанопроволок, интегрированных в полиуретан, обладающих равномерным экранированием в диапазоне частот 0,01-40 ГГц. Также продемонстрирована перспективная методика металлизации пластиковых подложек посредством селективного лазерного спекания Ag нанопроволок с их последующей интеграцией в приповерхностный слой полимера и образованием композитного покрытия Ag нанопроволки / ПЭТ. На основе разработанных материалов созданы бимодальные гибридные прозрачные проводящие покрытия со структурой Ag микросетка/ Ag нанопроволки. Данные гибридные покрытия имеют перспективу применения в оптоэлектронных устройствах, таких как солнечные батареи, светодиоды (LED и OLED), тачскрины. Важной особенностью проведенных работ является то, что описанные решения уже реализованы на опытно-промышленно площадке, доказана масштабируемость и повторяемость технологического процесса. Все разработанные микросетчатые прозрачные проводящие покрытия могут применяться в качестве оптически прозрачных экранов радиоизлучения в метрологии, медицинской технике и связи, а также в качестве лёгких и эффективных рефлекторов радиоволн.