Вместо аккумуляторов микроэлектростанции

[Наталья Бабюк]

Новая разработка вышла в свет при совместном сотрудничестве ученых НИТУ «МИСиС» и Российской академии наук. Это нанокомпозит на основе кремния, которое может помочь активно развивать технологию «микроэлектростанций», которые монтируются в печатных платах электроники. Итоги проведенных исследований были размещены в журнале Microporous and Mesoporous Materials.
Основное преимущество пористого кремния, за что его все чаще стали применять в микроэлектронике и биомедицине, - плавное распределение по всему материалу пор разных размеров: от нанопор на поверхности до макропористого каркаса.
В медицине это может использоваться в гемодиализе в форме мембран, в электронике – в качестве электродов для микротопливных элементов (водородные источники энергии).
Существенный минус нанопористого кремния - распад при взаимодействии с водой и растворами, где есть даже немного щелочи. Однако ученые как раз и придумали возможность защитить кремний от разрушения путем покрытия его графеном на внутренних стенках пор по всей глубине кремниевой структуры. Итог – уменьшение поверхностного электросопротивления в сотни раз, устойчивость к слабым растворам щелочи.
По словам Екатерины Гостевой, доцента кафедры Материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ «МИСиС», это единственный метод изготовления электродов для эффективных микротопливных элементов, который не имеет аналогов. Она также отметила, что со временем такие источники питания могут постепенно вытеснить аккумуляторы.
Эта методика получила патент РФ № 2731278 от 1 сентября 2020 года.