Ionotronisk teknologi, der ikke kræver flydende elektrolytter

Et team af forskere fra University of Massachusetts og Harvard University har udviklet en type ionotronteknologi, der ikke kræver flydende elektrolytter. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver flere ioniske enheder, de har bygget, og mulige anvendelser for dem. Dace Gao og Pooi See Lee med Nanyang Technological University har udgivet et Perspective-stykke, der skitserer holdets arbejde i samme tidsskriftsudgave.

I de seneste år, virksomheder, der fremstiller forbrugerelektronik enheder, har lovet produkter, som brugerne kan bøje - dette ville give mulighed for udvikling af produkter såsom bærbare enheder. Så langt, der har været meget få nye produkter, imidlertid. På grund af det, forskere har rettet deres opmærksomhed mod ionotronteknologi, hvor ladningsbærerne er ioner i stedet for elektroner. Men det, også, har mødt nogle vejspærringer, mest berygtet, behovet for flydende elektrolytter, som kan lække eller lide tab på grund af fordampning. I denne nye indsats, forskerne i Massachusetts har fundet en måde at skabe ionotroniske enheder, der ikke kræver flydende elektrolytter, måske baner vejen for nye former for forbrugerelektronik.

For at oprette deres nye enheder, forskerne brugte to strækbare, gummiagtige ionoelastomerer — polykationer og polyanioner. Med polykationen, positivt ladede sulfatgrupper blev fikseret til elastomerkæderne, mens de negative modioner let kunne flyde. Polyanionerne blev fremstillet på samme måde, men med ladningerne omvendt. Ved at kombinere dem, forskerne var i stand til at skabe en enhed, der tillod strømmen at bevæge sig i kun én retning - en diodeanalog. De skabte også en transistor ved at placere polykationen mellem to polyanioner. Og de byggede en transducer ved at placere en polyanion oven på en polykation og derefter tilføje et VHB dielektrisk lag på toppen og et carbon nanorør i bunden.

Alle enheder bygget af teamet var både bløde og strækbare, hvilket tyder på, at enheder med lignende materialer snart kunne begynde at dukke op i forbrugerenheder. Gao og See Lee foreslår, at teknologien også kunne bruges til at skabe en grænseflade mellem en maskine og et menneske, bemærker, at begge bruger ioner som signalbærere.

© 2020 Science X Network