分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

塑膠奈米纖維:自我組裝、高導電性

由 Nicolas Giuseppone 與 Bernard Doudin 領軍的法國國家科學研究中心(CNRS)以及 Strasbourg 大學,在製造高傳導性塑膠纖維上獲致成功,那些纖維的厚度只有幾奈米。這些奈米導線(CNRS 已申請專利)被閃光觸發時能夠「自我組裝」。

不像奈米碳管,這些塑膠奈米纖維在處理時價格低且容易,它們結合了二種目前用來傳導電流的材料的優勢:金屬與塑膠有機聚合物。事實上,它們優異的電性與那些金屬類似。此外,它們質輕且像塑膠般具有彈性,為 21 世紀電子學所面臨的最重要挑戰之一開啟了新的可能性:將元件微型化至奈米尺度。這項研究將於 2012 年 4 月 22 日發表在 Nature Chemistry 的網站上。下一步將是證明這些纖維能在產業上被整合到電子裝置中,例如可撓式螢幕、太陽能電池等。

在 2010 年所發表的先前研究(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6974-78)中, Giuseppone 等人在獲取奈米導線上首度獲致成功。為了達成這項功績,他們在化學上修飾了「三芳胺(triarylamines)」,這種合成分子在業界的 Xerox 光複製流程中已經用了幾十年。令他們感到相當驚訝的是(他們在光與溶液中觀察),他們的新分子自發性地以整齊方式堆疊,形成微小的纖維。這些導線(只有幾百奈米長)是由數千個分子所組成的「超分子(supramolecular)」所構成。

在與 Doudin 團隊的合作下,這些研究者接著仔細研究這些奈米纖維的電氣特性。這次,他們將他們的分子與相間 100 奈米的、由金電極所構成的電子微電路接觸。他們接著在這些電極間施加一電場。

他們第一項重要發現是,當受到閃光觸發時,這些纖維獨自在電極間自我組裝。第二項驚人的結果是,這些像塑膠般質輕且有彈性的結構,經證明具有傳輸驚人電流密度,超過 2 x 10^6(A/cm^2),的能力,與銅線相當。此外,它們與金屬的界面電阻非常低:比那些最佳的有機聚合物還要低 10,000 倍。

現在,這些研究者希望證明他們的纖維能被業界用於微型化電子裝置中,例如彈性螢幕、太陽能電池、電晶體、列印式奈米電路等等。

原始文獻:Vina Faramarzi, Frederic Niess, Emilie Moulin,
Mounir Maaloum, Jean-Francois Dayen, Jean-Baptiste Beaufrand,
Silvia Zanettini, Bernard Doudin, Nicolas Giuseppone
Nature Chemistry (2012)
doi: 10.1038/nchem.1332

資料來源:Self-assembling highly conductive plastic nanofibers

轉載自only-perception

你的行動知識好友泛讀已全面上線

每天有成千上百則內容透過社群與通訊軟體朝你湧來,要從混雜著偽科學、假消息、純八卦的資訊中過濾出一瓢知識解渴,在這時代似乎變得越來越難?

為了滿足更多跟我們一樣熱愛知識與學習的夥伴,現在我們很害羞也很驕傲地宣布,手機閱讀平台——泛讀 PanRead iOS 版和「泛讀」Android 版都上架啦!使用後有任何心得或建議,都歡迎與我們分享喔

立即下載 優質知識不漏接

 

 

 

關於作者

妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了… :D