高分子材料制造可變形智能設備
材料牛注:是否想象過,如果哪一天智能手機被掰彎了還能發生彈性形變自動還原,那該多實用。我可以卷起來當手鐲,還可以折起來塞進口袋,最重要的是再也不怕屏幕摔碎了。本文將告訴你,夢想還是得有的,很快就要成真了。
軟電子設備,比如戴手腕上的智能手機和放口袋里的折疊屏幕有可能在未來出現,只要研究者能把傳統的電子設備冷冰冰的硬殼替換成柔軟的有機材料,以后的電子設備就會自帶duang duang的屬性了。
能導電的聚合物是制造新型電子產品的提名者,雖然它們的導電能力相對無機材料是有所欠缺,但是他們具備質輕和可塑性強等優良性質,足夠委以重任了。有研究表明,曾探索到能提高導電聚合物的電子轉移速率的方法,比如有人嘗試了增加聚合物結晶度(結構的有序程度)來實現期望。
然而,材料機械性能不高是該技術的一處局限。總之,結晶度增加的同時會適當削減回彈性,這是根據以往的數據歸納得出的結論。
浦項科技大學化工系的研究者找到了應對措施,那就是適當犧牲結晶度,但是卻能讓導電聚合物表現出高電場效應,同樣能增加電子遷移速率。他們的成果被刊登在ACS的封面文獻,具體實驗細節可以查到,而且還被高亮標出。課題組成員為Taiho Park教授和Chan Eon Park教授,以及他們的學生Sung Yun Son 和Yebyeol Kim。
課題組一反傳統,令低結晶度導電聚合物的電荷運動加快。他們選用的是“踏腳石”聚合物,該聚合物是組里特有的,別的地方無法找到。這類聚合物無側鏈,把單體加到聚合物中就能讓電子運動加快,從微觀結構角度上觀察。Park等人發現了分子鏈連接度和平面碳骨架雙雙上升,這使得電子無論是沿著鏈運動還是在聚合物鏈之間的運動速度都有所改善。他們的發現不僅使低結晶導電聚合物的電荷傳輸動力學有了更深層次的認識,還為分子設計的思路開辟了新道路。那樣電荷運動更快的同時,還不會以降低機械性能為代價。
該項目的通訊作者,Taiho Park 和Chan Eon Park希望他們的努力能夠為其他潛在的革新搭建一座橋梁,同時也期待研究員想出解決辦法,新的研究以及軟電子產品的應用,繼續擴建電子產品革新的橋梁。
參考原文鏈接:Conducting Polymer Created with Potential to be used in Smart Soft Electronics
本文由編輯部楊洪期提供素材,張軼潔編譯,點我加入材料人編輯部。
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