Чернила будущего в печатной электронике

Результаты исследования подтверждают перспективность использования электроактивных композитов, например, в термоэлектрике и носимой электронике.

Исследовательская группа во главе с Симоне Фабиано из Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга создала органический материал с превосходной проводимостью, который не требует легирования. Они достигли этого путем смешивания двух полимеров с различными свойствами.

Органические проводящие чернила

Чтобы увеличить проводимость полимеров и таким образом получить более высокую эффективность в органических солнечных элементах, светодиодах и других биоэлектронных применениях, исследователи до сих пор легировали материал различными веществами. Как правило, это делается либо удалением электрона, либо передачей его полупроводниковому материалу с помощью молекулы легирующей примеси, стратегия, которая увеличивает количество зарядов и, следовательно, проводимость материала.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

«Мы обычно добавляем наши органические полимеры, чтобы улучшить их проводимость и производительность устройства. Процесс некоторое время стабилен, но материал вырождается, и вещества, которые мы используем в качестве легирующих агентов, могут со временем выщелачиваться. Это то, чего мы хотим избежать любой ценой, например, в биоэлектронике, где органические электронные компоненты могут дать огромные преимущества в носимой электронике и в качестве имплантатов в теле», - говорит доцент Симоне Фабиано, руководитель группы органической наноэлектроники в Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга.

Исследовательская группа, состоящая из ученых из пяти стран, в настоящее время преуспела в объединении двух полимеров, получая проводящие чернила, которые не требуют легирования для проведения электричества. Эти энергетические уровни двух материалов идеально соответствуют друг другу, таким образом, что заряды самопроизвольно передаются от одного полимера к другому. Результаты были опубликованы в Nature Materials.

«Явление самопроизвольного переноса заряда было продемонстрировано ранее, но только для монокристаллов в лабораторном масштабе. Никто не показал ничего, что можно было бы использовать в промышленном масштабе. Полимеры состоят из крупных и стабильных молекул, которые легко осаждаются из раствора и именно поэтому они хорошо подходят для широкомасштабного использования в качестве чернил в печатной электронике», - говорит Симоне Фабиано.

Полимеры являются простыми и относительно дешевыми материалами и имеются в продаже. Никакие посторонние вещества не выщелачиваются из новой полимерной смеси. Материал остается стабильным в течение длительного времени и выдерживает высокие температуры. Эти свойства важны для устройств сбора и хранения энергии, а также для носимой электроники.

«Поскольку они не содержат легирующих агентов, они стабильны во времени и могут быть использованы в сложных условиях. Открытие этого явления открывает совершенно новые возможности для улучшения характеристик светодиодов и солнечных элементов. Это также относится и к другим термоэлектрическим применениям, и не в последнюю очередь для исследований в области носимой и гибкой электроники», - говорит Симоне Фабиано.

«По сути, легирование в проводящих полимерах, генерирующих высокую электропроводность, до сих пор достигалось только путем объединения непроводящего легирующего вещества с проводящим полимером. Теперь впервые сочетание двух проводящих полимеров создает композитную систему, которая имеет высокую стабильность и высокая проводимость. Это открытие определяет новую важную главу в области проводящих полимеров и вызовет множество новых применений и интерес во всем мире», - говорит профессор Магнус Берггрен, директор Лаборатории органической электроники в Университете Линчепинга. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet