Спосіб підвищення електричної провідності нематичного рідкого кристалу 6снвт шляхом внесення в нього наночастинок суперіонного провідника cu6ps5i

Реферат: Спосіб підвищення електричної провідності композита на основі нематичного рідкого кристалу 6СНВТ. В гомогенний нематичний рідкий кристал 6СНВТ вносять наночастинки суперінного провідника Cu6PS5I, внаслідок чого отриманий композит має електричну провідність, яка перевищує електричну провідність нематичного рідкого кристалу 6СНВТ без наночастинок майже на порядок. UA 111241 U (12) UA 111241 U UA 111241 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до таких областей приладобудування як космічна техніка, інтегральна мікроелектроніка, біомедична електроніка, зокрема до пристроїв для виробництва електричної енергії і може знайти застосування в різних промислових виробництвах, які потребують нових та ефективних джерел енергії. Корисна модель полягає у розробці технології підвищення електричної провідності рідких кристалів (РК) для застосування у ролі функціональних елементів пристроїв для виробництва електричної енергії. Відоме існування великої кількості способів підвищення іонної провідності рідких кристалів [1,2]. До основних способів можна віднести такі як введення окремого типу наночастинок, або принаймні двох типів наночастинок, які відрізняються за своїми властивостями [1,2]. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб введення одного типу наночастинок, який описаний в [1]. Недоліком його є те, що він не приводить до суттєвого підвищення іонної провідності рідкого кристалу. Задача корисної моделі полягає у отриманні за допомогою введення певного типу наночастинок такого композита на основі РК 6СНВТ, який мав би вищу електричну провідність у порівнянні з РК 6СНВТ без наночастинок. Поставлена задача вирішується таким чином, що запропоновано спосіб одержання композита на основі нематичного РК 6СНВТ, який має вищу електричну провідність у порівнянні з РК 6СНВТ без наночастинок і який відрізняється тим, що в гомогенний нематичний РК 6СНВТ вносять наночастинки суперіонного провідника Cu6PS5I, внаслідок чого отриманий композит на основі РК 6СНВТ має електричну провідність, яка перевищує електричну провідність вихідного РК 6СНВТ майже на порядок. Запропонований спосіб одержання композита на основі нематичного РК 6СНВТ у порівнянні зі способом-прототипом, передбачає введення у нематичний РК 6СНВТ наночастинок суперіонного провідника Cu6PS5I, a його перевагою є збільшення майже на порядок електричної провідності у порівнянні з РК 6СНВТ без наночастинок. Спосіб здійснюється наступним чином: гомогенний нематичний РК 6СНВТ та попередньо підготовлений композит, який представляє собою нематичний РК з внесеними в нього суперіонними наночастинками Cu6PS5I, розміщають у спеціальних комірках і з використанням осцилоскопічного методу вимірюють компоненти комплексної діелектричної проникності. Потім на основі уявної частини діелектричної проникності розраховують частотні залежності електричної провідності. На Фіг. 1 наведено частотну залежність провідності зразка РК 6СНВТ+0,01 мг/мл Cu6PS5I при температурі 293 К. Наявність високої електричної провідності композита (Фіг. 1, крива 2) у порівнянні з провідністю РК 6СНВТ без наночастинок (Фіг. 1, крива 1) свідчить про її підсиленням шляхом введення наночастинок Cu6PS5I. Залежність електричної провідності РК 6СНВТ від концентрації наночастинок Cu6PS5I наведено на Фіг. 2. Видно, що зі збільшенням концентрації наночастинок Cu6PS5I електрична провідність композиту немонотонно збільшується з максимумом при концентрації наночастинок, яка складає 0,01 мг/мл Cu6PS5I. Приклад. Нематичний РК 6СНВТ та композит на основі РК 6СНВТ з наночастинками Cu6PS5I досліджувалися у комірках типу сандвіча з прозорими ІТО електродами. На електроди був нанесений шар полімеру і відповідним чином оброблений для створення планарної орієнтації молекул РК 6СНВТ. Концентрація наночастинок з формою близькою до сферичної з середнім розміром 35 нм у РК 6СНВТ складала 0,01, 0,05 та 0,1 мг/мл. Товщина комірок складала 10 мкм. Заповнення комірки РК 6СНВТ та композитом на основі РК 6СНВТ з наночастинками Cu6PS5I відбувалося капілярним способом при температурі вищій на 5-10 °C від температури фазового -1 6 переходу нематик-ізотроп. Діелектричні властивості вивчалися в діапазоні частот 10 -10 Гц при температурі 293 К з використанням осцилоскопічного метода [3]. Використання композитів на основі РК 6СНВТ з суперіонними наночастинками Cu6PS5I, які мають високу електричну провідність, дає можливість застосовувати їх в різних промислових виробництвах пристроях для виробництва електричної енергії, дозволяє покращити їх характеристики, оскільки забезпечується їх висока технологічність та простота виготовлення. Планується використання композитів на основі РК 6СНВТ з суперіонними наночастинками Cu6PS5I в лабораторіях Ужгородського національного університету при виконанні фундаментальних досліджень нових матеріалів для використання у пристроях для виробництва електричної енергії. 1 UA 111241 U 5 Джерела інформації: 1. A. Koval'chuk, L. Dolgov, and О. Yaroshchuk, Dielectric studies of dispersions of carbon nanotubes in liquid crystals 5CB // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. 2008. - 11(4). - Р. 337-341. - прототип. 2. K.G. Mishra, and S.J. Gupta, Effects of CuO/Zn Nanoparticles in Polymer Dispersed Liquid Crystals // Adv. Appl. Set Res. - 2011. - 2 (5). - Р. 212-220. 3. A.J. Twarowski, A.C. Albrecht, Depletion layer in organic films: Low frequency measurements in polycrystalline tetracene // J. Chem. Phys. - 1979. - 20 (5). - Р. 2255-2261. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб підвищення електричної провідності композита на основі нематичного рідкого кристалу 6СНВТ, який відрізняється тим, що в гомогенний нематичний рідкий кристал 6СНВТ вносять наночастинки суперінного провідника Cu6PS5I, внаслідок чого отриманий композит має електричну провідність, яка перевищує електричну провідність нематичного рідкого кристалу 6СНВТ без наночастинок майже на порядок. 2 UA 111241 U 3 UA 111241 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4