Ученые из Линчепингского и Лундского университетов (Швеция) разработали инновационный метод создания электродов из проводящих пластмасс с помощью видимого света, полностью исключающий применение вредных химикатов. Он позволяет формировать электроды на различных поверхностях, включая стекло, текстиль и даже кожу, открывая новые возможности для электроники и медицинских датчиков. Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

Исследователи работают с проводящими пластмассами (сопряженными полимерами) для создания новых технологий в таких областях, как медицина и возобновляемая энергетика. Сопряженные полимеры сочетают электрические свойства металлов и полупроводников с гибкостью пластика. Полимеризация, то есть химическая реакция формирования из множества молекул мономеров (низкомолекулярных веществ) длинных цепей полимеров, часто осуществляется с использованием сильнодействующих, а также даже токсичных химических веществ, что ограничивает возможность масштабирования процесса и использования технологии, к примеру, в медицине.

Представленное шведскими учеными инновационное решение предусматривает применение разработанных ими растворимых в воде мономеров, которые полимеризуются под действием видимого света без воздействия УФ-излучения или дополнительных процессов. Раствор мономеров наносится на поверхность, после чего лазером или другим источником света формируются электроды различных конфигураций, а оставшаяся часть раствора просто смывается. Это упрощает и делает безопасным производство. Электрические свойства и гибкость новых полимеров делают их весьма перспективными для носимых устройств и сенсоров. Полученные из них электроды проводят как электроны, так и ионы, что позволяет естественным образом взаимодействовать с биологическими тканями, а «мягкая химия» (нетоксичные условия производства) обеспечивает хорошую переносимость тканями.

Исследователи протестировали технологию, нанося электроды на кожу находящихся под наркозом мышей для записи электроэнцефалограмм. Результаты показали значительное улучшение фиксации низкочастотной мозговой активности по сравнению с традиционными металлическими электродами.

Биосовместимость полимерных электродов позволяет создавать мягкие и не раздражающие кожу датчики, размещаемые в одежде. Поскольку метод фото-полимеризации исключает токсичные растворители, это упрощает массовое производство органических электронных схем на различных поверхностях.

Авторы исследования считают, что предложенный ими метод будет востребован в  таких применениях, как медицина, гибкая электроника и возобновляемая энергетика.