Αγώγιμο πολυμερές σαν γυαλί θα μεταφέρει ρεύμα για διαφανή ηλεκτρονικά

Ερευνητές του Purdue University δημιούργησαν μία διαφανή πολυμερή ταινία η οποία επίσης είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού, αποτελώντας ένα φθηνό οργανικό υλικό για εφαρμογές όπως οι οθόνες σε ηλεκτρονικές συσκευές. Αν και κάποια πολυμερή μπορούν ήδη να λειτουργούν ως αγωγοί του ηλεκτρισμού μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως χημικό «ντόπινγκ», μέχρι τώρα δεν υπήρχε κανένα που να μπορεί να είναι το ίδιο αγώγιμο όντας διαφανές. Ο συνδυασμός αυτός θα μπορούσε να βρει χρήση σε τηλεοράσεις, τηλέφωνα, οθόνες υπολογιστών κ.α.

Μια καλλιτεχνική απόδοση δείχνει πως μια υψηλής πυκνότητας διάφανων ριζικών ομάδων (φωτεινές περιοχές) επιτρέπει σε ένα πολυμερές να άγει ηλεκτρικό ρεύμα παρά τις μη αγώγιμες περιοχές (σκοτεινές περιοχές)

«Οι προκάτοχοι αυτού του νέου πολυμερούς φτιάχνονται σε κλίμακα τόνων» λέει ο Bryan Boudouris (Μπράιαν Μπουντούρης), επίκουρος καθηγητής Χημικής Μηχανικής. «Το να έχεις ένα αγώγιμο, διαφανές υλικό από υλικά με βάση τον άνθρακα θα ήταν σημαντικό».

 

Η πολυμερής ταινία, που μοιάζει με γυαλί και έχει την αίσθησή του, μπορεί να παραχθεί πιο φθηνά σε μεγάλες ποσότητες από το οξείδιο ινδίου κασσιτέρου, επειδή προκύπτει από υλικά που υπάρχουν σε αφθονία. Επίσης, υπάρχουν πλεονεκτήματα από άποψης κόστους έναντι πολυμερών που χρησιμοποιούνται ήδη σε ηλεκτρονικά και βασίζονται σε δαπανηρές χημικές διαδικασίες για την επίτευξη υψηλής αγωγιμότητας. Τα υπάρχοντα αγώγιμα πολυμερή επίσης κατά κανόνα απορροφούν φως λόγω των δομών τους.

«Είναι δύσκολο να φτιάξεις κάτι που είναι συζευγμένο έτσι ώστε να είναι διαφανές» είπε ο Brett Savoie, βοηθός καθηγητής Χημικής Μηχανικής. «Οπότε αρχίσαμε με ένα εντελώς νέο, μη συζευγμένο πολυμερές, και το τροποποιήσαμε έτσι ώστε να είναι αγώγιμο».

Το πολυμερές που προέκυψε δεν είναι απλά διαφανές, αλλά είναι «ανταγωνιστικό» (ως προς το πόσο αγώγιμο είναι) σε σχέση με τα πολυμερή που είναι διαθέσιμα στο εμπόριο. «Οι προσομοιώσεις μας έδωσαν τις σχεδιαστικές αρχές που θα μας επιτρέψουν να φτιάξουμε ακόμα καλύτερους αγωγούς στο μέλλον» εκτίμησε ο Bryan Boudouris.