2006年3月31日
稳步增加纯化导电聚合物的长度大大提高其导电能力,研究人员报告卡内基梅隆大学,他的作品出现在3月22日美国化学学会杂志》上。他们研究regioregular polythiophenes (RRPs)建立基准属性这些材料表明如何为新一代的优化使用不同的材料,包括太阳能电池板、晶体管在射频识别标签,和轻量级的,欧洲杯足球竞彩灵活的,有机发光显示器。
“我们发现增长非常纯,单一RRP连锁店统一的小单元,我们大大增加了这些聚合物的导电能力,”理查德·d·麦卡洛说,他最初于1992年发现了RRPs。到处“这项工作建立基本性质,研究人员需要知道创建新的,更好的导电塑料。事实上,设计材料基于这些结果可能完全改欧洲杯足球竞彩变打印电子行业。”
“我们的结果是非常重要的,因为他们把新的聚合物导电的机理,”托马斯说Kowalewski,副教授化学和该研究的资深作者。
不像塑料,绝缘,或阻止,电荷的流动,实际上导电塑料促进当前的纳米结构。导电塑料是强烈的主题研究,鉴于他们可以提供轻量级的,灵活的,节能替代材料在太阳能电池板和屏幕显示。欧洲杯足球竞彩因为他们可以溶解在溶液中,在各种各样的模板如硅和工业规模生产,RRPs被认为是最有前途的导电塑料今天在纳米技术研究,根据麦卡洛,梅隆学院院长科学和化学教授。欧洲杯线上买球
“我们的测试表明,高度统一RRPs自组装成定义良好的细长的聚合物称为纺锤,堆栈反对另一个,“Kowalewski说。“大约5000个纺锤适合并排在一根头发的宽度。这些定义的结构的存在使我们首次使聚合物分子的大小之间的连接,结构形式和类型的电流可以穿过nanofibril总量。”
电导率的巨大进步是与几个关键特性,首次明确地显示在这项研究中,根据Kowalewski。
“我们发现了关键,流动性-电子移动是多么容易增加指数随着nanofibril的宽度增加,“Kowalewski说。每个绳子nanofibril实际上是一堆RRP分子,这些分子的时间越长,越宽nanofibril和导电性越快。(见图片插入,栈)。这样,电力移动最好垂直通过自然的行对齐的纺锤。
“我们发现电荷载体少遇到障碍时跳之间更广泛的纺锤,“Kowalewski说。“最终通过这项研究,我们发现的纳米结构导电塑料深刻地提高其导电的能力。”
电导率随RRP分子的长度,因此每个nanofibril的宽度,因为它花费更少的时间为一个电荷载体通过更广泛的比窄的纺锤交叉。(电荷载体的电荷载体颗粒通过分子结构)。欧洲杯猜球平台所有这一切都可以绑定到一个电荷载体进入短分子扰乱它精力充沛的环境大大超过如果同样的电荷载体进入长分子。这个充满活力的障碍,称为重组能量,从而减缓了电荷载体的运动,从短分子短分子。低能量障碍是长分子,它可以吸收更容易改变其电环境。这一现象可能的原因之一载流子跳得更快从长分子分子,根据Kowalewski。
“我们希望这些研究结果将进一步刺激理论和实验工作,从而极大地提高聚合物的性能电子和开放的广泛应用,“Kowalewski说。
表明增加宽度,纺锤成倍增加电荷载流子迁移率,卡内基梅隆大学团队首先创建纯RRPs统一大小,或分子量。接下来,他们把滴RRPs溶解在溶剂到硅片表面的特殊准备作为nanotransistors。这种“铸造”允许团队创建一系列不同的纳米结构按照RRP链的长度最初出现在解决方案。
通过这些不同的团队经常RRP-based nanotransistors测量导电的能力。他们用原子力显微镜和一种称为掠入射的技术小角x射线散射验证周期,堆叠结构相应宽度的不同确实RRPs形成纺锤。后者技术都使用了康奈尔大学高能同步源。
调查人员包括学生的团队鲁伊·张在化学系;Bo李在实验室的大卫·朗伯斯电气和计算机工程教授;从物理系和教师,参与x射线散射研究。
支持的研究是由美国国家科学基金会赠款和合同,美国空军科学研究办公室、国家职业安全与健康研究所/疾病控制中心。欧洲杯线上买球
http://www.cmu.edu