Een onderzoek naar de effecten van hoge mechanische druk op het polyjodide TEAI toonde aan dat het een ongewoon hoge elektrische geleidbaarheid geeft vanaf de isolerende toestand, wat suggereert dat het materiaal nuttig kan zijn als een schakelbare halfgeleider. Dit systeem zou een alternatief kunnen zijn voor gelelektrolyten en ionische vloeistoffen in met kleurstof gesynthetiseerde zonnecellen. De krant, "Druk-geïnduceerde polymerisatie en elektrische geleidbaarheid van een polyjodide, " is gepubliceerd in Angewandte Chemie .

Polyjodiden vertonen nuttige elektrochemische eigenschappen zoals transport van ladingsdragers, hoge elektrolyt energiedichtheid, hoge reversibiliteit van de redoxreactie en een breed scala aan elektrische geleidbaarheid, allemaal afhankelijk van de krachten die worden uitgeoefend door de organische tegenionen - chemische druk. Om deze reden, polyjodiden zijn gebruikt in technische toepassingen in elektronische en elektrochemische apparaten zoals stroombatterijen, brandstofcellen, kleurstof gesensibiliseerde zonnecellen en optische apparaten.

In dit onderzoek, onderzoekers onder leiding van Prof. Piero Macchi van de Universiteit van Bern en Dr. Nicola Casati van PSI gebruikten poeder en monokristallijne röntgendiffractie, elektrische geleiding, en eerste principeberekeningen om de respons van één polyjodide te onderzoeken, tetraethylammoniumdi-joodtrijodide (TEAI), tot compressie bereikt door mechanische druk.

Vergeleken met de chemische druk, externe mechanische druk beïnvloedt het kristal inter- en intramoleculaire landschap aanzienlijker - een enorme roosterspanning kan fasetransformaties en zelfs chemische reacties veroorzaken. Met behulp van diamanten aambeeldcellen, het is mogelijk om druk in de orde van tientallen gigapascals te bereiken, hoog genoeg om de Gibbs-energie aanzienlijk te veranderen, interne energie vergroten. Evenzo zijn grote energieveranderingen niet mogelijk door temperatuurverandering in vaste stoffen.

Hoewel complementair, I3- en I2-eenheden zijn duidelijk gescheiden en interageren voornamelijk elektrostatisch bij omgevingsdruk. De onderzoekers ontdekten dat compressie hun benadering stimuleert - theoretische berekeningen tonen aan dat de covalente bijdrage toeneemt wanneer het materiaal wordt gecomprimeerd. uiteindelijk, dit leidt tot de vorming van CT-ketens, en drastisch verhoogde geleidbaarheid.

Deze eigenschappen maken TEAI een afstembare, drukgevoelige elektrische schakelaar. Structurele studies onder hoge druk kunnen de synthese rationaliseren en zoeken naar toekomstige organische en hybride halfgeleiders op basis van PI. De onderzoeksresultaten geven aan dat vast PI kan worden gebruikt als vaste elektrolyten in kleurstofgevoelige zonnecellen, het elimineren van de behoefte aan gelatoren op organische basis en ionische vloeistoffen in het algemeen.