Kemistit ovat löytäneet uuden materiaalin. Se on "muovi", joka johtaa sähköä

Kemistit Chicagon yliopistosta ovat löytäneet uudentyyppisen johtimen. Nature-lehdessä julkaistu tutkimus,

selittää, kuinka luodaan materiaali, jossa molekyylifragmentit ovat sekaisin ja epäjärjestyneitä, kuten muovia, mutta samalla se johtaa hyvin sähköä.

Tutkijat kokeilivat joitakinuseita vuosia sitten löydetyt epätavalliset materiaalit - amorfiset koordinaatiopolymeerit. He "pujottivat" nikkeliatomeja kuin helmiä hiilen ja rikin molekyylipallojen ketjuun ja aloittivat testauksen.

Järjestetyn rakenteen puutteesta huolimattatuloksena oleva materiaali johtaa helposti ja tehokkaasti sähköä. Lisäksi se osoittautui erittäin vakaaksi: se kesti menestyksekkäästi lämpöä, ilmaa, kosteutta, happamia ja emäksisiä ympäristöjä. Tällaiset ominaisuudet ovat hyödyllisiä elektroniikan sovelluksissa, tutkijat sanovat.

Johtavat materiaalit ovat ehdottoman välttämättömiäkaikkien sähkölaitteiden luominen. Useimmat käytännössä käytetyt johdinryhmät ovat metallit: kupari, kulta, alumiini. Noin 50 vuotta sitten niihin lisättiin dopingilla saatuja orgaanisia johtimia. Tällaiset materiaalit ovat joustavampia ja helpompia käsitellä, mutta ne tuhoutuvat kosteuden tai liian korkean lämpötilan vaikutuksesta.

Sekä metalleilla että seostetuilla orgaanisilla aineilla onsamankaltaisuus: ne koostuvat suorista, tiiviisti pakatuista atomien tai molekyylien riveistä. Juuri tämä ominaisuus tarjoaa sähkönjohtavuuden: elektronit voivat helposti "läpäistä" materiaalin läpi. Uudessa materiaalissa ei ole tällaista rakennetta.

Tutkimus osoitti, että johtuminenmateriaalin muodostavat kerrokset, kuten levyt kiipeilyssä. Vaikka ne liikkuisivat sivusuunnassa eivätkä muodosta tasaista rakennetta, elektronit voivat silti liikkua vaaka- tai pystysuunnassa - niin kauan kuin kappaleet ovat kosketuksissa.

Tutkijat uskovat, että heidän työnsä tasoittaa tietätäysin uusi suunta johtimien suunnittelussa ja valmistuksessa, jotka säilyttävät kaikki metallien edut, kestävät ulkoisia vaikutuksia ja voidaan luoda huoneenlämpötilassa.

Lue lisää:

Arkeologit ovat virallisesti vahvistaneet Raamatun legendat

Kävi ilmi, mitä tapahtuu kehon soluille, kun sydän kuolee

Starlink-signaali hakkeroitu käytettäväksi vaihtoehtona GPS:lle

Kansikuva: John Zich / Chicagon yliopisto