Unikt material – ledande som metall, smidig som plast
Av Materialets molekylära fragment är rörliga och oordnade, ändå kan det leda elektricitet extremt bra, uppger forskarna i tidskriften Nature.
- I princip öppnar detta upp för att designa helt nya typer av material som leder elektricitet, är lätta att forma och som är mycket robusta under vardagliga förhållanden, säger John Anderson, docent i kemi vid University of Chicago, som är en av författarna av avhandlingen.
Ledande material är nödvändiga för alla typer av elektroniska enheter. Den överlägset äldsta och största gruppen av ledande material är metaller som koppar, guld och aluminium, men de senaste femtio åren har det även skapats ledare av organiskt material, med hjälp av en kemisk behandling. Dessa organiska material är mer flexibla och lättare att bearbeta än traditionella metaller. Problemet är dock att de inte är särskilt stabila. De kan förlora sin ledningsförmåga om de utsätts för fukt eller om temperaturen blir för hög.
När John Andersons forskarkollega Jiaze Xie testade att sätta nickelatomer som pärlor längs en sträng av molekylära pärlor av kol och svavel, upptäckte han att materialet, vid sidan av att leda elektricitet, även blev lätt, starkt och väldigt stabilt. Men för forskarna var den mest slående egenskapen hos materialet dess oordnade molekylära struktur.
Forskarna tror att det som är avgörande för hur materialet kan leda elektricitet är att det bildar skikt, likt skikt i en lasagne. Även om arken roterar i sidled och inte längre bildar en snygg stapel, kan elektroner fortfarande röra sig horisontellt eller vertikalt, så länge bitarna rör vid varandra.
Forskarna är glada eftersom upptäckten troligtvis innebär att elektronik kommer kunna tillverkas enligt nya designprinciper eftersom det nya materialet kan tillverkas vid rumstemperatur. Det kan också användas där en enhet eller delar av en enhet behöver tåla värme, syra, alkalinitet eller fukt, vilket tidigare begränsat ingenjörernas möjligheter att utveckla ny teknik.
Källa: Materials Today