Семья и ребенок Технология Новые возможности электропроводных пластмасс

Новые возможности электропроводных пластмасс

| | Нет комментариев| 20:36



Появившийся класс электропроводящих пластмасс, называемых «радикальными полимерами», может помочь в создании недорогих прозрачных солнечных элементов, гибких и легких аккумуляторов и ультратонких антистатических покрытий для бытовой электроники и самолетов.

Исследователи установили электрические свойства одного такого твердотельного полимера, называемого ПТМА, электропроводность которого примерно в 10 раз выше, чем у обычных полупроводниковых полимеров.

«Это — полимерное стекло, которое проводит заряд, что кажется противоречивым, потому что стекло, как правило, изолятор», — сказал Брайан Будурис, доцент кафедры химической инженерии в Университете Пердью.

Простой в изготовлении полимер напоминает оргстекло — недорогой прозрачный пластик, который содержится во многих продуктах. Однако в отличие от оргстекла он проводит электричество.

«Мы производим миллиарды тонн пластика ежегодно, — сказал Будурис. – А теперь представьте, что мы могли бы производить такого же рода материал в том же масштабе, но с электронными свойствами».

ПТМА относится к классу электрически активных полимеров, которые могут быть использованы в производстве недорогих прозрачных солнечных батарей, антистатических и антибликовых покрытий для дисплеев мобильных телефонов, антистатических покрытий самолетов для защиты от ударов молнии, гибких компьютерных флэш-накопителей и термоэлектрических устройств, генерирующих электрическую энергию из тепловой.

Полимеры можно использовать в новых типах аккумуляторов. Тем не менее, по словам Будуриса, для того, чтобы полимеры нашли широкое практическое применение, потребуется увеличить их проводимость еще от 100 до 1 000 раз.

Результаты недавних исследований были подробно изложены в статье, опубликованной в мае в журнале «Macromolecules». Обзорная статья на эту тему появилась в сентябре в том же журнале и на его обложке.

Авторами обзорной статьи являются аспиранты Пердью: Эдвард П. Томлинсон и Марта Э. Хей и Будурис. Исследовательская статья, опубликованная в мае, была написана аспирантом Лизбет Ростро, студентом Сы Хой Воном и Будурисом.

Полимеры – ряды молекул с центральной основой, которые могут содержать и боковые цепи, называемые «боковыми группами», свисающими с центральной структуры. В радикальных полимерах именно эти боковые группы позволяют транспортировать заряд, проводя ток.

Для создания радикального полимера ученые используют процедуру под названием «снятие защиты», которая включает в себя замену атома водорода в боковой группе на атом кислорода, превращая его в так называемую радикальную группу.

«Мы наконец изучили снятие защиты и узнали, как она влияет на электронные свойства радикальных полимеров», — сказал Будурис.

Ядро атома обычно окружают спаренные электроны. Атом кислорода в ПТМА, однако, имеет один неспаренный электрон на своей внешней оболочке, что делает его пригодным для транспортировки заряда.

«Нужно тщательно контролировать процесс снятия защиты, потому что проводимость может различаться на порядки», — сказал он.

Исследователи определили, что процедура удаления защитной группы может привести к четырем различным химическим функциональным возможностям радикального полимера, две из которых являются перспективными для увеличения проводимости полимера.

«Таким образом, управление условиями реакции удаления защитной группы, и контроль результирующих химических функциональных групп, имеют решающее значение в настройке электрических свойств радикальных полимеров», — сказал Будурис.

Related Post

В Казахстане предложили исключить теорию Дарвина из обученияВ Казахстане предложили исключить теорию Дарвина из обучения

| | Нет комментариев| 06:50


Инициатор идеи заявил, что на родине ученого мало кто согласен с предложенной им теорией. В Казахстане журналист одного из местных изданий предложил убрать из курса биологии теорию Дарвина, согласно которой человек произошел от обезьяны. Молодой человек допускает

Умные часы HTC выйдут не на Android WearУмные часы HTC выйдут не на Android Wear

| | Нет комментариев| 19:16


Некоторые крупные производители пока не заинтересованы в платформе Android Wear для умных часов, докладывают поставщики комплектующих для электроники. Не исключается также вероятность того, что девайс будет работать на платформе компании MediaTek. Презентация продукта должна