Selvsamlende højledende plast nanofibre

Forskere fra CNRS og Université de Strasbourg, ledet af Nicolas Giuseppone og Bernard Doudin, er lykkedes med at lave stærkt ledende plastfibre, der kun er flere nanometer tykke. Disse nanotråde, som CNRS har indgivet patent på, "samler selv", når den udløses af et lysglimt.

Billig og nem at håndtere, i modsætning til kulstof nanorør, de kombinerer fordelene ved de to materialer, der i øjeblikket bruges til at lede elektrisk strøm:metaller og organiske plastpolymerer. Faktisk, deres bemærkelsesværdige elektriske egenskaber svarer til metallers. Ud over, de er lette og fleksible som plastik, hvilket åbner muligheden for at møde en af ​​det 21. århundredes elektroniks vigtigste udfordringer:miniaturisering af komponenter ned til nanometrisk skala. Dette arbejde vil blive offentliggjort den 22. april 2012 den Naturkemi internet side. Det næste skridt er at demonstrere, at disse fibre kan integreres industrielt i elektroniske enheder såsom fleksible skærme, solceller, etc.

I tidligere arbejde udgivet i 2010 ( Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6974-78), Det lykkedes Giuseppone og hans kolleger for første gang at skaffe nanotråde. For at opnå denne bedrift, de kemisk modificerede "triarylaminer", syntetiske molekyler, der har været brugt i årtier af industrien i Xerox fotokopieringsprocesser. Til deres store overraskelse, de observerede, at i lys og i opløsning, deres nye molekyler stablet spontant op på en regelmæssig måde for at danne miniaturefibre. Disse ledninger, et par hundrede nanometer lang, består af det, der er kendt som den "supramolekylære" samling af flere tusinde molekyler.

I samarbejde med Doudins team, forskerne undersøgte derefter disse nanofibres elektriske egenskaber i detaljer. Denne gang, de placerede deres molekyler i kontakt med et elektronisk mikrokredsløb bestående af guldelektroder med en afstand på 100 nm. De påførte derefter et elektrisk felt mellem disse elektroder.

Deres første vigtige opdagelse var, at når den udløses af et lysglimt, fibrene samler sig udelukkende mellem elektroderne. Det andet overraskende resultat var, at disse strukturer, som er lige så lette og fleksible som plastik, viser sig at være i stand til at transportere ekstraordinære strømtætheder, over 2*10 ⁶ Ampere per kvadratcentimeter (A.cm ^-2 ), nærmer sig kobbertråds. Ud over, de har meget lav grænseflademodstand med metaller:10, 000 gange under de bedste organiske polymerer.

Forskerne håber nu at demonstrere, at deres fibre kan bruges industrielt i miniaturiserede elektroniske enheder såsom fleksible skærme, solceller, transistorer, trykte nanokredsløb, etc.