В Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН разработали универсальные прозрачные электроды. Они помогут усовершенствовать линии оптической связи, например, ускорить передачу интернет-трафика по оптоволокну. Разработку также можно использовать при создании «умных» покрытий, которые, оставаясь оптически прозрачными, способны проводить электрический ток. Такие покрытия позволят создавать «умные» окна с функцией антизапотевания и антиобледенения, которые повысят энергоэффективность зданий, сообщается на сайте РАН.

Оптоэлектронные устройства — приборы, преобразующие свет в электрический ток или наоборот, — все чаще используются в технике, информационных технологиях, медицине… Так, например, по оптоволокну можно с высокой скоростью передавать данные на большие расстояния; оптоэлектронные микросхемы позволяют сделать работу компьютеров быстрее и надежнее… Для работы подобных устройств необходимы электроды — элементы, проводящие сгенерированный под действием света электрический ток. Исследования показали, что оптические приборы, в которых электроды хорошо пропускают через себя свет, эффективнее тех, в которых электроды непрозрачны. Однако учёным до недавнего времени не удавалось создать универсальные прозрачные электроды: обычно такие материалы обладают высокой прозрачностью только в каком-то определённом диапазоне, например в видимой или ближней инфракрасной области спектра, либо недостаточно хорошо проводят ток, что также отрицательно сказывается на их эффективности.

С проблемой справились в Институте автоматики и процессов управления – здесь разработали такие универсальные электроды. Они представляют собой особым образом структурированный материал, состоящий из дигерманида кальция, соединения кальция и германия. Тончайшая (толщиной в десятки тысяч раз меньше миллиметра) плёнка лишена главного недостатка иных соединений, часто используемых для создания прозрачных электродов – она не только проводит электрический ток, но и при этом прозрачна для широкого диапазона электромагнитных волн.

Специалисты дополнительно повысили прозрачность дигерманида кальция, для чего его поверхность покрыли «клетчатым» узором из квадратных отверстий при помощи лазера. Лазерная обработка (перфорация) позволила повысить прозрачность электрода до 90%, особенно в видимой области спектра. Обработка не оказала влияния на его электрические характеристики.

«Самое очевидное и прямое применение полученных результатов — это развитие приборной базы телекоммуникационных технологий», — рассказывают учёные. Кроме того, разработку можно использовать при создании «умных» покрытий, которые, оставаясь оптически прозрачными, способны проводить электрический ток.