根据几天前《每日科学网络》(Daily Science Network)的一份报告,消费者一直希望拥有灵活的智能手机和平板电脑,但是现在,诸如芯片和显示器之类的电子组件通常由金属和无机半导体组成。
因此,科学家正在尝试使用塑料(聚合物)。
开发出柔性电子设备,但塑料的导电性不强。
美国科学家最近提出了改善塑料半导体电性能的理论和公式,并将其发表在美国《美国国家科学院院刊》上。
这项新研究有助于柔性电子设备的出现。
1970年代末,三位科学家首次发现以前被认为是非导电性的聚合物也可以在某些条件下导电。
他们获得了2000年诺贝尔化学奖。
从那时起,科学家一直希望利用聚合物的稀有电特性来制造在弯曲后不会断裂的电子设备。
“然而,当试验聚合物半导体时,这些柔性材料表现出“异常的输送行为”,即,流过系统各个部分的电子的速度不一致。
在这方面,斯坦福大学& middot;大学的最新研究负责人和化学工程教授。
Sparkweitz说:“塑料或聚合物可以很好地弯曲或拉伸,但在分子尺度上,它就像一个碗。
意大利面,这种结构甚至比各种硅和其他无机半导体结构更加不一致。
这种不均匀的结构对聚合物半导体的导电性能具有重要的影响。
& rdquo;加利福尼亚大学的Sparkweitz和Rodriguez& Noriega,斯坦福大学材料科学与工程教授Alberto· Sereo生产了第一个包含这种分子尺度的多相结构的理论模型,他们希望了解,预测和提高半导体聚合物的电导率。
借用该模型,研究人员发现聚合物半导体不同成分的电导率不相同。
他们解释说,这种速率的多样性取决于聚合物成分是像面食碗一样混合在一起,或者即使它们弯曲了,它们仍然像高速公路一样相对笔直。
换句话说,这种允许塑料和其他聚合物弯曲的缠结结构也削弱了它们的导电能力。
新模型还使人们能够更好地理解聚合物半导体的柔韧性和导电性之间的平衡。
此外,研究人员还给出了一种简单的算法,告诉科学家如何控制聚合物的制造过程,并以此为基础设计具有改善的电性能的材料。
Sparkweiz说:“可以解释问题的简单理论是一个好的开始。
”他补充说,进一步的研究工作将帮助科学家最终开发出灵活的智能手机和可折叠电子阅读器。