В России созданы электроды, пропускающие свет в одну сторону: чем полезны

Специалисты Центра научной коммуникации МФТИ при содействии зарубежных коллег разработали полупрозрачный материал на базе микросфер из диоксида кремния, который может выступать электродом, пропускающим электрический ток только в одном направлении. Авторы разработки утверждают, с помощью такого материала можно разработать новые виды солнечных панель и фотокамер.

«Асимметричный электрод может использоваться для проводящей тонировки или в качестве электрода для скрытой камеры. Обычно их вычисляют по отражению от матрицы, но в нашем случае свет на матрицу проходить будет, а обратно уже не выйдет. Их можно применять и в тонкопленочных солнечных батареях, у которых проблема в том, что большая часть света там не поглощается», — рассказал главный научный сотрудник МФТИ (Долгопрудный) Александр Шалин, чьи слова приводит пресс-служба Центра научной коммуникации вуза.

Новый материал представляет собой искусственно созданную структуру из большого числа наночастиц и других микроскопических элементов. Их отличает возможность взаимодействовать со светом особым образом. Такие материалы в первую очередь вызывают интерес у учёных и изобретателей по той причине, что они позволяют создавать необычные устройства, например, щиты-невидимки или плоские линзы — всё то, что можно назвать футуристическими гаджетами, которые ещё не нашли широкого применения.

В ходе исследований учёные установили, подобные метаматериалы можно сделать прозрачными и одновременно электропроводными. Для этого в ходе изготовления необходимо использовать наноструктурированную алюмниевую пленку, на которую нанесены гибкая подложка, а также набор из сферических частиц диоксида кремния. Специалисты МФТИ подобрали оптимальный размер отверстий в алюминиевой плёнке и размер наночастиц, чтобы материал в итоге смог пропускать 90% света и хорошо проводил электрический ток.

Было установлено, что практически беспрепятственное пропускание света происходит только в том случае, когда они изначально проходят через сферы из диоксида кремния. В обратном направлении проходит только 20% света — учёные связывают это со слишком малыми отверстиями в алюминиевой плёнке. Это свойство крайне полезно, когда необходимо создать устройства, избирательно взаимодействующее со светом, когда очень важно, чтобы он проходил только в одном направлении.