Исследователям из «CNRS» и Университета Страсбурга (Universite de Strasbourg), во главе с Nicolas Giuseppone и Бернард Дудин, удалось создать пластиковые волокна с высокой проводимостью, толщина которых составляет всего лишь несколько нанометров, сообщает «WordScience.org».
Эти нановолокна, на которые «CNRS» подала заявку для получения патентного права, «самособираются» при появлении резкой вспышки света. В отличие от углеродных нановолокон они недорогие, простые в обращении и сочетают в себе преимущества двух материалов проводящих электрический ток: металла и органических полимеров (пластик). Но, на самом деле их замечательные электрические свойства аналогичны металлам. Кроме того, они лёгкие и гибкие и открывают возможности для решения одной из важнейших задач электроники 21-го века: уменьшение компонентов вплоть до нанометрового масштаба.
Эта работа была опубликована 22-го апреля 2012-го года на сайте «Nature Chemistry». Следующим шагом будет демонстрация того, как эти волокна могут быть интегрированы в промышленно-электронные устройства, такие как «гибкие» мониторы, солнечные батареи и т. д.
В предыдущей работе, опубликованной в 2010-ом году, Giuseppone и его коллегам впервые удалось получить нановолокна. Для достижения этого подвига, они химически модифицировали триэтиламин, синтетические молекулы которого на протяжении десятилетий использовались промышленностью в процессах ксерокопирования «Xerox ®». Исследователи обнаружили, что при использовании специального раствора и света, их новые молекулы складываются спонтанно и формируют миниатюрные волокна. Размер этих волокон всего несколько сотен нанометров (1 нм = 10–9 м, то есть одна миллиардная метра). Они состоят из нескольких тысяч, так называемых «супрамолекулярных» молекул.
Затем, в сотрудничестве с командой Дудина исследователи в деталях изучали электрические свойства этих нановолокон. На сей раз, они разместили молекулы на электронную микросхему с золотыми электродами, которые расположены на расстоянии 100 нм друг от друга. После чего между этими электродами исследователи применили электрическое поле.
Их первый важный вывод заключался в том, что при создании вспышки света, волокна самостоятельно собирались только между электродами. Второй неожиданный результат, что эти лёгкие и гибкие структуры способны переносить очень большую плотность тока, выше 2.10^6 Ампер на квадратный сантиметр (A.cm-2), что сравнимо с медной проволокой. Кроме того, они имеют очень низкое сопротивление: 10000 раз ниже, чем у лучших органических полимеров.
Теперь исследователи надеются продемонстрировать, что их новые волокна могут быть использованы в промышленных миниатюрных электронных устройствах, таких как гибкие экраны, солнечные элементы, транзисторы, печатные наносхемы и т. д.
