Pixabay License

Připravili elektricky vodivou modelínu

Organické vodiče již existují asi půl století, jsou pružné a snadněji se tvarují i jinak zpracovávají než kovy (nemusí se tavit atd.), stále ale mají určitá omezení. Potíž je hlavně v tom, že tyto materiály nejsou příliš stabilní; mohou ztratit svou vodivost třeba už jen vlivem vlhkosti nebo zvýšením teploty.
V zásadě mají organické i tradiční kovové vodiče jednu společnou vlastnost. Jsou tvořeny rovnými, těsně uspořádanými řadami atomů nebo molekul. To znamená, že elektrony mohou materiálem snadno proudit v přímých liniích, podobně jako auta na dálnici. Vědci se ve skutečnosti domnívali, že materiál musí obsahovat tyto rovné, uspořádané řady, bez toho není elektrická vodivost vůbec možná.
John Anderson a Jiaze Xie z Chicagské univerzity a jejich kolegové nyní přišli se zcela novým materiálem, který tato omezení překonává. Základem materiálu řetězce atomu uhlíku a síry, do nichž vědci přidali atomy niklu. Ukázalo se, že tato látka je velmi dobrým vodičem, navíc je velmi stabilní. Nevadí jí vzduch, zvýšení teploty, vlhkost, dokonce odolá i kyselinám nebo zásadám. Mohla by se tedy velmi dobře uplatnit v reálných průmyslových aplikacích.
Po teoretické stránce celý jev zatím není dobře vysvětlen, respektive neexistují pro něj žádná ucelená teorie. Molekulární struktura materiálu je neuspořádaná a z fundamentálního pohledu by se jako kov chovat prostě neměla. Po dalších testech, simulacích a teoretických úvahách došli autoři studie k závěru, že materiál tvoří vrstvy, jakési plátky. I když se plátky chaoticky otáčejí do stran a přímo na sebe nenavazují, elektrony se stále mohou pohybovat horizontálně nebo vertikálně – stačí, aby se různé kousky materiálu navzájem dotýkaly. Výsledkem je něco jako vodivá modelína (v originálu Play-Doh), kterou lze na požadované místo prostě namačkat.
Výroba materiálu probíhá při pokojové teplotě. Co se týče jeho dalších možných forem a funkcí, podle autorů výzkumu by měl jít připravovat ve 2D i 3D podobě, může být porézní nebo dokonce upraven do dalších struktur s pomocí různých pojiv, „zauzlován“ atp.

John Anderson, Intrinsic glassy-metallic transport in an amorphous coordination polymer, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05261-4. www.nature.com/articles/s41586-022-05261-4
Zdroj: University of Chicago / Phys.org
Poznámka PH: Ale to snad každá pevná/souvislá látka se vyznačuje tím, že jednotlivé molekuly a jejich části na sebe nějak navazují, ať jde o krystal, amorfní látku apod. Čili podané vysvětlení vodivosti materiálu není zrovna přesvědčivé…?

Týden na ITBiz: Vysokoteplotní supravodivá dioda

Apple bude brzy vyrábět čipy M4. Legislativní rada vlády vrátila NÚKIB zákon o kybernetické bezpečnosti. …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close