新技术可能会导致更加灵活和健壮的软电子产品

一个Army-funded研究小组能够量化单个分子的动能和机械特性在聚合反应过程中,第一次。这种突破是通过一种新的方法用于分析共轭聚合物。

这些发现可能导致更健壮、灵活和柔软的电子材料应用,像柔软的机器人和健康监测。欧洲杯足球竞彩

共轭聚合物是沿着骨干团体有关的分子能吸收光线,进行电子。这使得它们非常适合发展软光电子学,像可穿戴电子设备。虽然这些聚合物是高度灵活,他们倾向于聚合和脱落的一个解决方案,使他们难以研究散装。

共轭聚合物是一种迷人的类材料由于其固有的光学和电子特性是由聚合物结构。欧洲杯足球竞彩这些材料是高欧洲杯足球竞彩度相关的许多应用程序感兴趣的军队和国防部包括便携式电子设备、可穿戴设备、传感器和光学通信系统。

博士Dawanne Poree,项目经理,美国陆军作战能力发展命令,陆军研究实验室

”迄今为止,不幸的是,它已经难以为目标应用程序开发共轭聚合物由于缺乏可行的工具研究与组织性能的关系,”Poree博士补充说。

配备军队资金,康奈尔大学的研究人员使用一种技术他们开创其他人工聚合物,称为磁性镊子,使他们能够扩大和捻单个分子的共轭聚合物聚乙炔。这项研究发表在了化学日报》。

通过使用新颖的单分子操纵和成像方法,这项工作提供了首次观察单链行为共轭聚合物为合理的设计奠定了基础和处理这些材料能够广泛的应用欧洲杯足球竞彩。

博士Dawanne Poree,项目经理,美国陆军作战能力发展命令,陆军研究实验室

以前曾试图改善共轭聚合物的溶解度主要集中在化学衍生化,其中包括修改与atom-functional组织结构。然而,这种方法会影响聚合物的固有特征。

共轭聚合物是一个原型。你总是根据应用程序的修改它。我们希望一切我们测量的基本属性合成动力学、力学性能,成为人们思考其他聚合物的基准数字相同的类别。

彭博士陈彼得•J.W.德拜教授化学和化学生物学,康奈尔大学

2017年,陈的研究小组是第一个应用磁性镊子测量方法检查现场聚合,在单分子水平观察。这种方法曾被用于生物物理学领域研究蛋白质和DNA,但没有人成功地扩展它来合成聚合物的世界。

在这个过程中,聚合物链的一端连着一个玻璃盖玻片,在另一端固定在一个小的磁粉。然后研究人员应用磁场利用共轭聚合物,扩大或扭曲,量化单个高分子链的反应。由于数量非常小,他们仍然在溶液中可溶性的方式批量卷不会。

研究人员测量了共轭聚合物的长链的增长,包含成千上万的单体单元,在真正的时间。他们观察到这些聚合物相对增长速度比nonconjugated同行,添加一个新的单体每一秒。

”我们发现,虽然生长在真正的时间,这高分子构象复杂的形式。所有聚合物研究形成构象纠葛,但对于这个共轭高分子构象纠缠是宽松的,让它长得更快,”陈补充道。

当研究人员把和拉伸个人共轭聚合物,称为force-extension测量的技术,他们能够评估这些共轭聚合物的刚性,并更好地了解他们在不同方向弯曲,而剩下的共轭和留住电子电导率。

该小组还发现,从一个单个链聚合物表现出不同的力学行为,行为已经从理论上预测但从未可视化实验。

结果显示的独特性共轭聚合物在各种应用程序和也的力量利用单分子操纵和成像方法在合成材料。欧洲杯足球竞彩

”现在我们有一种新的方式来研究如何使这些共轭聚合物化学是什么这种类型的材料的基本力学性能。我们可以研究这些基本属性改变当你开始裁剪为应用程序的目的。也许你可以让它更机械灵活,使聚合物长或调整合成条件合成聚合物快慢,”陈。

期刊引用:

Baral、S。等。(2021)单链式聚合动力学和共轭聚合物的构象力学。化学。doi.org/10.1016/j.chempr.2021.05.007。

来源:https://www.army.mil/