Forskere viser den højeste rapporterede ledningsevne for organisk radikal polymer

Et team af forskere med Purdue University har vist den højeste rapporterede ledningsevne for en organisk radikal polymer til dato, flytte endnu et skridt tættere på deres brug i elektronik. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver den teknik, de brugte, og giver en mening om, hvorfor den gav de resultater, de fandt. Jodie Lutkenhaus, med Texas A&M University skriver et Perspectives-stykke om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave, og diskuterer yderligere mulig forskning på området.

Som Lutkenhaus bemærker, organiske radikale polymerer (ORP'er), fleksibel plast, har egenskaber, der kan gøre dem egnede til brug i en lang række applikationer, såsom batteriopbevaring, elektronik og hukommelsesenheder. Men det kræver en teknik til at få dem til at løbe hurtigere. ORP'er består af en kulbrinterygrad og radikale funktionsgrupper, der hænger af dem som pærer på en perlerække af julelys. I øjeblikket, de bruges hovedsageligt i batterier, og fungerer næsten som kondensatorer. Dette skyldes, at de fungerer som konjugerede polymerer - ladninger bevæger sig langs rygraden på grund af elektronisk delokalisering. I denne nye indsats, forskerne tog en ny tilgang, som de mener tillader ladningen at bevæge sig direkte mellem de radikale funktionsgrupper, hvilket giver meget hurtigere bevægelse.

Forskerne startede med traditionelle dele af PTEO ORP'er, som de refererer til som tilfældige spoler. I en sådan konfiguration, de bemærker, de radikale grupper var oprindeligt for langt fra hinanden til at føre en anklage meget langt. For at bringe dem tættere sammen, holdet anvendte termisk udglødning (opvarmede dem og lod dem derefter køle af). Ved at gøre sådan, de melder, forårsagede en dramatisk fremskyndelse af ladningen, da den blev påført. Holdet ved endnu ikke med sikkerhed hvorfor, men de har en teori. De mener, at udglødningsprocessen fik forskellige dele af strengen, der udgør spolen, til at bøje tættere på hinanden, bringe dem tæt nok sammen, så de radikale grupper fra begge dele af strengen kunne dele elektrontransport.

Arbejdet repræsenterer et skridt i retning af at bruge ORP'er i elektronik, selvom der er en stor hindring endnu at overvinde - teknikken virker kun på meget korte afstande. Til brug i andre applikationer end batterier, ORP'er skal bære en afgift meget længere.

© 2018 Phys.org