Chemiker haben ein neues Material entdeckt. Es ist der "Kunststoff", der Strom leitet

Chemiker der University of Chicago haben einen neuen Leitertyp gefunden. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie

erklärt, wie man ein Material herstellt, in dem die Molekülfragmente wie Plastik durcheinander und unorganisiert sind, das aber gleichzeitig Elektrizität gut leitet.

Die Forscher experimentierten mit einigenungewöhnliche Materialien, die vor einigen Jahren entdeckt wurden - amorphe Koordinationspolymere. Sie „fädelten“ Nickelatome wie Perlen auf eine Kette molekularer Kugeln aus Kohlenstoff und Schwefel und begannen mit den Tests.

Trotz des Fehlens einer geordneten Struktur,das resultierende Material leitete leicht und effizient Strom. Darüber hinaus erwies es sich als äußerst stabil: Hitze, Luft, Feuchtigkeit, saure und alkalische Umgebungen wurden erfolgreich überstanden. Wissenschaftler sagen, dass solche Eigenschaften für Anwendungen in der Elektronik nützlich sind.

Leitfähige Materialien sind dafür unbedingt erforderlichErstellung aller Elektrogeräte. Die zahlreichste Gruppe von Leitern, die in der Praxis verwendet werden, sind Metalle: Kupfer, Gold, Aluminium. Vor etwa 50 Jahren wurden ihnen durch Dotierung gewonnene organische Leiter zugesetzt. Solche Materialien sind flexibler und leichter zu verarbeiten, werden aber durch Feuchtigkeit oder zu hohe Temperatur zerstört.

Sowohl Metalle als auch dotierte organische Stoffe habenÄhnlichkeit: Sie bestehen aus geraden, dicht gepackten Reihen von Atomen oder Molekülen. Es ist diese Eigenschaft, die für elektrische Leitfähigkeit sorgt: Elektronen können das Material leicht „durchdringen“. Eine solche Struktur gibt es im neuen Material nicht.

Die Studie zeigte diese Leitungwerden durch Schichten bereitgestellt, die das Material bilden, wie Blätter beim Klettern. Selbst wenn sie sich seitwärts bewegen und keine gleichmäßige Struktur bilden, können sich die Elektronen horizontal oder vertikal bewegen – solange die Teile in Kontakt sind.

Wissenschaftler glauben, dass ihre Arbeit den Weg dafür ebneteine völlig neue Richtung in der Konstruktion und Herstellung von Leitern, die alle Vorteile von Metallen beibehalten, widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse sind und bei Raumtemperatur hergestellt werden können.

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Titelbild: John Zich/University of Chicago