Създадоха нановлакна с много висока проводимост

Изследователи от френския Национален център за научни изследвания (CNRS) и Университета на Страсбург (Universite de Strasbourg) под ръководството на Никола Джузепоне и Бернар Дуден са успели да създадат пластмасови влакна с висока проводимост с дебелина само няколко нанометра.

Влакната, за които които CNRS е подал патентна заявка, се "самообразуват" при внезапен светлинен импулс. За разлика от въглеродните нановлакна, те са евтини, лесни за употреба и съчетават в себе си предимствата на два вида електропроводими материали - метали и органични полимери (пластмаси). На практика обаче техните забележителни електрически свойства са аналогични на тези на металите. В допълнение, те са леки и гъвкави и предлагат възможности за справяне с една от най-важните задачи на електрониката на 21-ви век - намаляването размерите на компонентите до нанометров мащаб.

Докладът на учените е публикуван на 22 април 2012 г. на сайта на "Nature Chemistry". Следващата стъпка е да се покаже как тези влакна могат да бъдат интегрирани в промишлени електронни устройства като гъвкави дисплеи, слънчеви батерии и др.

В предишната своя статия, публикувана през 2010 година, Джузепоне и колегите му съобщиха, че за първи път са успели да получат нановлакна. За целта те модифицирали по химичен път триетиламин, чиито синтетични молекули от десетилетия се използват в промишлеността, и в частност в копирните процеси на компанията Xerox. Изследователите открили, че при използване на специален разтвор и светлина спонтанно се образуват нови молекули, които формират миниатюрни влакна. Размерът на тези влакна е само няколкостотин нанометра (1 нанометър е равен на една милиардна част от метъра). Те се състоят от няколко хиляди т.нар. супрамолекулярни структури.

След публикуването на първия доклад, в сътрудничество с екипа изследователи на Дуден, учените започнали подробно да изучават електрическите свойства на новите нановлакна. Така те успели да поместят създадените молекули на електронна микросхема със златни електроди, разположени на разстояние 100 нанометра един от друг. След това изследователите приложили електрическо поле между електродите.

Техният първи важен извод се заключавал в това, че при създаване на светлинен импулс влакната самостоятелно се образували само между електродите. Вторият неочакван резултат бил, че тези леки и гъвкави структури са способни да пренасят ток с много голяма плътност - над 2.10^6 ампера на квадратен сантиметър (A.cm-2), което е сравнимо с меден проводник. В допълнение, те имат много ниско съпротивление - до 10 000 пъти по-ниско от това на най-добрите органични полимери.

Сега изследователите се надяват да успеят да демонстрират, че тяхното ново влакно може да се използва в промишлени миниатюрни електронни устройства, като например гъвкави дисплеи, соларни елементи, транзистори, печатни наносхеми и т.н