中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:受閃光觸發(fā)時(shí),兩個(gè)電極之間的超分子纖維會(huì)自發(fā)組裝,形成輕型柔韌的納米線,可傳輸不尋常的電流密度。
法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS:Centre National de la Recherche Scientifique)和斯特拉斯堡大學(xué)(Université de Strasbourg)的研究人員,在尼古拉•基賽普(Nicolas Giuseppone)和伯納德•道?。˙ernard Doudin)領(lǐng)導(dǎo)下,成功制成高導(dǎo)電塑料纖維,只有幾個(gè)納米粗。
這些納米線,國(guó)家科學(xué)研究中心已申請(qǐng)專利,它們會(huì)“自發(fā)組裝”,誘發(fā)因素就是閃光。這種材料價(jià)格低廉,易于處理,與碳納米管不同,它們結(jié)合了兩種導(dǎo)電材料的優(yōu)點(diǎn),這兩種材料目前用于導(dǎo)電,就是金屬和塑料有機(jī)聚合物。事實(shí)上,它們卓越的電氣性能類似那些金屬。
藝術(shù)家的印象是基于真實(shí)的原子力顯微鏡(AFM:atomic force microscopy)圖像,顯示超分子導(dǎo)電纖維被困在兩個(gè)金電極之間,兩電極間距相隔100納米。每個(gè)塑料纖維都包含幾根短纖維,可以傳輸電荷,效率相當(dāng)于金屬。 來(lái)源:斯特拉斯堡大學(xué)
此外,它們很輕而且柔韌,就像塑料,這就開(kāi)辟了可能性,可以克服21世紀(jì)電子產(chǎn)品最重要的挑戰(zhàn):就是把元件縮小到納米尺度。這項(xiàng)研究2012年4月22日發(fā)表在《自然•化學(xué)》網(wǎng)站上,題為《光觸發(fā)自發(fā)形成超分子有機(jī)納米線就像金屬互連》(Light-triggered self-construction of supramolecular organic nanowires as metallic interconnects)。
下一步是要證明,這些纖維可以在工業(yè)中集成到一些電子設(shè)備中,比如柔性顯示屏和太陽(yáng)能電池等。 上一篇論文發(fā)表在2010年,那是基賽普和他的同事第一次成功獲得納米線。
為了取得這一成果,他們?cè)诨瘜W(xué)上改進(jìn)了“三芳胺”(triarylamines),這種合成分子已使用了幾十年,在工業(yè)中用于施樂(lè)(Xerox)復(fù)印工藝。
令他們吃驚的是,他們觀察到,在光照下,溶液中的新分子會(huì)自發(fā)堆積起來(lái),以整齊的方式形成微型纖維。這些纖維有幾百納米長(zhǎng)(1納米= 10-9米,即十億分之一米),制備材料就是所謂的“超分子”,它由數(shù)千個(gè)分子組成。
聯(lián)合道汀研究小組,研究人員接著詳細(xì)研究了這些纖維的電性能。這一次,他們使這些分子接觸電子微電路,電路中包含金電極,間距100納米。然后,他們?cè)谶@兩個(gè)電極之間施加電場(chǎng)。 第一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是,受閃光觸發(fā)時(shí),兩個(gè)電極之間的纖維完全會(huì)自發(fā)組裝。第二個(gè)令人吃驚的發(fā)現(xiàn)是,這些結(jié)構(gòu)輕細(xì)柔韌,就像塑料,能夠傳輸不尋常的電流密度,每平方厘米(A.cm-2)超過(guò)2.10^ 6安培,接近銅線。此外,他們與金屬的界面電阻非常低:比最好的有機(jī)聚合物低1萬(wàn)倍。 現(xiàn)在,研究人員希望證明,在工業(yè)上,他們的纖維可用于縮小微型電子裝置,如柔性顯示屏,太陽(yáng)能電池,晶體管,印刷式納米電路等。

觸發(fā)STANWs的自組裝過(guò)程,要采用納米溝槽幾何構(gòu)型,同時(shí)有原子力電子顯微鏡圖像。來(lái)源:法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院