Strækbart, nedbrydelige halvledere

For problemfrit at integrere elektronik med den naturlige verden, materialer er nødvendige, der er både strækbare og nedbrydelige - f.eks. fleksibelt medicinsk udstyr, der passer til overfladerne af indre organer, men det opløses og forsvinder, når det ikke længere er nødvendigt. Imidlertid, at introducere disse egenskaber til elektronik har været udfordrende. Nu, forskere rapporterer i ACS Central Science har udviklet strækbare, nedbrydelige halvledere, der engang kunne finde anvendelser inden for sundheds- og miljøovervågning.

Halvledere, som er væsentlige komponenter i næsten alle computere og elektroniske enheder, har egenskaber et sted mellem ledere og modstande. De fleste halvledere er i øjeblikket fremstillet af silicium eller andre stive uorganiske materialer. Forskere har forsøgt at gøre fleksible, nedbrydelige halvledere ved hjælp af forskellige fremgangsmåder, men produkterne gik enten ikke helt i stykker eller havde reduceret elektrisk ydeevne, når de blev strakt. Zhenan Bao og kolleger ønskede at se, om de kunne løse disse problemer ved at kombinere en gummiagtig organisk polymer med en halvledende.

For at lave deres nye materiale, forskerne syntetiserede og blandede de to nedbrydelige polymerer, som selvsamles til halvledende nanofibre indlejret i en elastisk matrix. Tynde film fremstillet af disse fibre kunne strækkes til det dobbelte af deres normale længde uden at revne eller gå på kompromis med den elektriske ydeevne. Når den placeres i en svag syre, det nye materiale nedbrudt fuldstændigt inden for 10 dage, men det ville sandsynligvis tage meget længere tid i menneskekroppen, Siger Bao. Halvlederen var også giftfri for humane celler, der voksede på materialet i en petriskål. Ifølge forskerne, dette er det første eksempel på et materiale, der samtidig besidder de tre kvaliteter af halvledelse, iboende strækbarhed og fuld nedbrydelighed.