Точечное «иглоукалывание» полимерной плёнки открыло путь к новой технологии хранения данных

Немецкие учёные из Университета Галле-Виттенберга (MLU) сообщили об открытии эффекта записи данных в электрической форме на сверхтонких полимерных плёнках из такого давно известного материала, как фторопласт-2 (Ф-2). Этот материал широко используется в промышленности, он недорог в производстве и экологически безопасен. Возможность записывать данные на фторопластовую плёнку была открыта совершенно случайно.

Источник изображения: Pixabay

В общем случае речь идёт о поливинилиденфториде (ПВДФ), известном в РФ как фторопласт-2. Это полимер, широко используемый в промышленности для производства уплотнений, мембран и упаковочных пленок. В то же время ПВДФ является ферроэлектрическим материалом, что подразумевает пространственное разделение положительных и отрицательных зарядов в материале. Теоретически эти свойства можно использовать для записи данных, но этому мешает то, что кристаллическая структура ПВДФ не является хорошо упорядоченной — это полукристаллический полимер. Так просто заряды в нём упорядочить нельзя.

Команда исследователей случайно обнаружила, что для установления определенного электрического порядка в материале можно использовать атомно-силовую микроскопию. Изначально это сканирование образца материала с помощью наконечника размером всего несколько нанометров. Если этот наконечник использовать не для анализа структуры материала, а просто надавить на материал в нужных точках, то в этих местах возникают упругие деформации с электрическим зарядом. И эти заряды могут храниться в неизменном виде без поддержания извне годами!

«Давление упруго сжимает материал в нужной точке без смещения молекул, из которых он состоит, — объясняют авторы работы. — Электрическая поляризация материала, то есть его электрическая ориентация, разворачивается в направлении давления. Таким образом, поляризацию можно контролировать и менять на наноуровне. Созданные таким образом электрические домены чрезвычайно стабильны и сохранились через четыре года после первоначального эксперимента».

Учёные пока не представляют, как распорядиться открытием. Вероятно, работы в новом направлении будут продолжены и расширены.