Для получения таких материалов ученые предложили модифицировать углеродные нанотрубки (УНТ) — свернутые в цилиндры листы графена, которые часто добавляют в силиконы для придания тем полезных характеристик. Совершенствовать УНТ химики решили с помощью ферроценилсодержащих олиго- и полисилоксанов. По сути, это силиконы, в состав которых входят ферроцен и его производные, то есть вещества с атомами железа в структуре. Эти соединения синтезированы научной группой СПбГУ «Функциональные полисилоксаны и материалы на их основе» под руководством Регины Маратовны Исламовой, профессора СПбГУ.

Разработанные вещества устойчивы к перепадам температур и химическим воздействиям, им не нужны особые условия хранения, а для производства не требуются большие затраты. Добавленные к углеродным нанотрубкам, они выполняют сразу несколько функций. Во-первых, улучшают распределение УНТ в силиконовой матрице и, следовательно, повышают однородность и качество получаемого материала. Во-вторых, улучшают совместимость углеродных нанотрубок с основой из силикона. В-третьих, приводят к появлению на поверхности УНТ редокс-активных ферроценильных центров. Благодаря последнему становится возможным использовать силиконовые композиты с нанотрубками, усовершенствованными методом ученых СПбГУ, в качестве сенсоров и устройств для запасания энергии.

Дополнительное преимущество заключается в том, что модификация методом химиков Университета позволяет вводить на поверхность УНТ достаточно большое количество ферроценильных групп — до 25 % от массы углеродных нанотрубок. За счет этого материалы приобретают сильные и стабильные электрохимические свойства, чего аналоги не могут обеспечить на таком высоком уровне.

Разработка исследователей СПбГУ дает возможность изготавливать для электроники и оптоэлектроники более эффективные полупроводники, батареи, электрохимические и биологические сенсоры, способные изменять форму и при этом сохранять функциональность.