Unikt materiale – ledende som metal, smidigt som plast
Materialets molekylære fragmenter er mobile og uordnede, men alligevel kan det lede elektricitet særdeles godt, fastslår forskerne i tidsskriftet Nature.
- Det åbner i princippet dørene for at designe helt nye typer materialer, der leder elektricitet, er nemme at forme og er meget robuste under hverdagsforhold, siger John Anderson, lektor i kemi ved University of Chicago, som er en af de afhandlingens forfattere.
Ledende materialer er nødvendige for alle typer elektroniske enheder. Langt den ældste og største gruppe af ledende materialer er metaller som kobber, guld og aluminium, men i de sidste halvtreds år er der også skabt ledere af organiske materialer ved hjælp af en kemisk behandling.
Disse organiske materialer er mere fleksible og lettere at forarbejde end traditionelle metaller. Problemet er dog, at de ikke er særlig stabile. De kan miste deres ledningsevne, hvis de udsættes for fugt, eller hvis temperaturen bliver for høj.
Da John Andersons forskerkollega Jiaze Xie testede placering af nikkelatomer som perler langs en række molekylære perler af kulstof og svovl, opdagede han, at materialet udover at lede elektricitet også blev let, stærkt og meget stabilt. Men for forskerne var det mest slående træk ved materialet dets uordnede molekylære struktur.
Forskerne mener, at det afgørende for, hvordan materialet kan lede strøm, er, at det danner lag, som lag i en lasagne. Selvom arkene roterer sidelæns og ikke længere danner en pæn stak, kan elektroner stadig bevæge sig vandret eller lodret, så længe brikkerne rører hinanden.
Forskerne er glade, fordi opdagelsen formentlig betyder, at elektronik vil kunne fremstilles efter nye designprincipper, fordi det nye materiale kan fremstilles ved stuetemperatur. Det kan også bruges, hvor en enhed eller dele af en enhed skal kunne modstå varme, syre, alkalinitet eller fugt, hvilket tidligere begrænsede ingeniørers muligheder for at udvikle ny teknologi.
Kilde: Materials Today
