Elektrisk ledende maling og andre polymerlegeringer fremstilles nu let

Medicinsk udstyr, biler og mange avancerede teknologier indeholder utallige sarte komponenter, der holdes sammen af ​​elektrisk ledende polymerer, såsom polyanilin. I flere årtier har syntese af polyanilin til industrielle elektronikapplikationer stået over for en stor begrænsning:hvilket opløsningsmiddel letter syntesen bedst? Dette abstrakte spørgsmål er vigtigt for at minimere omkostningerne og kompleksiteten af ​​polyanilin produktion og lette nyttige egenskaber såsom formning. Evnen til at bruge en række billige opløsningsmidler med lavt kogepunkt ville i høj grad hjælpe alsidige polymerbearbejdningsmåder som f.eks. inkjet-print, men var indtil nu forblevet uhåndgribelig.

I en undersøgelse for nylig offentliggjort i Polymer-Plastics Technology and Materials , har forskere fra University of Tsukuba og samarbejdspartnere syntetiseret polyanilin i forskellige almindelige opløsningsmidler. Denne forbedrede evne til at syntetisere og behandle polyanilin vil i høj grad forenkle produktionen og sænke produktionsomkostningerne.

"Polyanilin er en ekstremt alsidig polymer i rutinemæssige og avancerede teknologier, men begrænsninger for, hvilke opløsningsmidler der kan bruges til syntese, har længe hindret denne alsidighed," forklarer professor Hiromasa Goto, seniorforfatter. "Vores opdagelse af, hvordan man letter polymerisering i forskellige opløsningsmidler, vil være nyttig i grundforskning og industrielle anvendelser."

Forskerne fremstillede polyanilin ud fra anilinsulfat i et enkelt trin, da de tilsatte en lille mængde jod til reaktionsblandingen. Mange opløsningsmidler var kompatible med denne procedure, herunder ikke-toksisk ethanol samt dichlormethan. Omfattende instrumentelle karakteriseringer viste, at polyanilin fremstillet ved denne metode udviste krystallinitet og elektriske egenskaber, som om det var blevet fremstillet ved konventionelle metoder.

"Et særligt spændende resultat er letheden ved at fremstille industrielt anvendelige polymerlegeringer, såsom blandinger med polystyren eller cellulosederivater," siger professor Goto. "Elektrisk ledende maling, avancerede gummiblandinger og andre materialer er nu ligetil at forberede, hvilket vi forventer vil lette produktudviklingen på forskellige områder."

Hvad er det ved det tilsatte jod, der letter produktionen af ​​polyanilin? Forskerne foreslår, at jod er et elektronacceptor-dopingmiddel, der letter produktionen af ​​lokaliserede polaroner, hvilket er afgørende for den efterfølgende polymerisering ved radikale kædereaktioner.

Resultaterne af denne undersøgelse vil bidrage til at gøre polyanilin mere kompatibel med inkjet print og andre nyttige forarbejdningsteknologier og dermed forenkle produktionen af ​​printplader og andre almindelige komponenter i moderne elektronik. Ved at fokusere på det ret abstrakte emne om opløsningsmiddelkompatibilitet vil mange rutinemæssige og avancerede teknologier være nemmere at lave til lavere omkostninger. + Udforsk yderligere

Stærkere end edderkoppesilke:Poseormsilke muliggør stærke ledende fibre