Een team van onderzoekers van Purdue University heeft tot nu toe de hoogste gerapporteerde geleidbaarheid voor een organisch radicaal polymeer aangetoond, weer een stap dichter bij hun gebruik in elektronica. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft de techniek die ze hebben gebruikt en geeft een mening over waarom het de resultaten heeft opgeleverd die ze hebben gevonden. Jodie Lutkenhaus, met Texas A&M University schrijft een Perspectives-stuk over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer, en bespreekt verder mogelijk onderzoek in het gebied.

Zoals Lutkenhaus opmerkt, organische radicaalpolymeren (ORP's), flexibele kunststoffen, eigenschappen hebben die ze geschikt zouden kunnen maken voor gebruik in een breed scala aan toepassingen, zoals batterijopslag, elektronica en geheugenapparaten. Maar dat vereist een techniek om ze sneller te laten rennen. ORP's bestaan ​​uit een koolwaterstofruggengraat en radicale functiegroepen die eraan hangen als gloeilampen aan een reeks kerstverlichting. Momenteel, ze worden voornamelijk gebruikt in batterijen, en presteren bijna als condensatoren. Dit komt omdat ze werken als geconjugeerde polymeren - ladingen bewegen langs de ruggengraat als gevolg van elektronische delokalisatie. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een nieuwe benadering gekozen waarvan zij denken dat de lading rechtstreeks tussen de radicale functiegroepen kan bewegen, wat een veel snellere beweging oplevert.

De onderzoekers begonnen met traditionele strengen van PTEO ORP's, die ze willekeurige spoelen noemen. In een dergelijke configuratie, zij merken op, de radicale groepen lagen aanvankelijk te ver uit elkaar om een ​​aanklacht erg ver te dragen. Om ze dichter bij elkaar te brengen, het team paste thermisch gloeien toe (verwarmen en vervolgens laten afkoelen). Als je dat doet, zij rapporteren, veroorzaakte een dramatische versnelling van de lading toen deze werd toegepast. Het team weet nog niet zeker waarom, maar ze hebben een theorie. Ze geloven dat het gloeiproces ervoor zorgde dat verschillende delen van de streng waaruit de spoel bestaat, dichter naar elkaar toe buigen, door ze dicht genoeg bij elkaar te brengen zodat de radicale groepen uit beide delen van de streng elektronentransport zouden kunnen delen.

Het werk vertegenwoordigt een stap in de richting van het gebruik van ORP's in elektronica, hoewel er nog één groot obstakel moet worden overwonnen:de techniek werkt alleen voor zeer korte afstanden. Voor gebruik in andere toepassingen dan batterijen, ORP's zullen veel verder moeten worden belast.

© 2018 Fys.org