Play-Doh 類材料可像塑膠彎曲,像金屬導電

作者 | 發布日期 2022 年 10 月 27 日 12:29 | 分類 尖端科技 , 材料 line share follow us in feedly line share
Play-Doh 類材料可像塑膠彎曲,像金屬導電


透過將分子碎片排列得雜亂無章展現靈活性,科學家最近成功開發 Play-Doh 類材料,可像塑膠彎曲、又可像金屬導電,能為手機、太陽能電池板和其他設備供電。

要製造任何電子設備如:手機、太陽能電池板或電視,導電材料都必不可少。迄今為止,用途最廣的導體是銅、金、鋁等金屬,然後約 50 年前,科學家們開始利用「摻雜」化學處理法製造由有機材料製成的導體,這種材料比傳統金屬更靈活、更容易加工,但缺點是不太穩定,若暴露在濕氣或溫度過高環境,有機材料導體就可能失去導電性。

但從根本來說,無論有機導體或傳統金屬導體都有共同特徵:它們由整齊、緊密排列的原子或分子組成,這代表電子可以更自由穿過材料,就像開在高速公路的汽車一樣。事實上,科學家也認為材料必須具備筆直、有序的排列才能有效導電。

但前芝加哥大學研究生 Jiaze Xie(現為普林斯頓大學博士後研究員)一直在探索其他可能性。芝加哥大學團隊開啟全新材料的製造方法,違反我們對電導率已知的所有規則:像塑膠容易成型,又能像金屬導電,且日常條件非常堅固(加熱、冷卻、暴露潮濕環境、滴酸都不會破壞材料),有點像看到車子以時速 112 公里在水上行駛。

對科學家來說最令人驚訝的是,這種由碳、硫、鎳製成的材料分子結構呈無序排列;基本上可將材料塗在任何位置並導電,也可於室溫製造,不像金屬或典型導體材料需熔化以適應不同電子設備。

團隊希望擴展新材料能力,為可攜式電子產品、其他軟性電子設備打開另一扇窗。新論文發表於《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:芝加哥大學