Ett team av forskare med Purdue University har visat den högsta rapporterade konduktiviteten för en organisk radikalpolymer hittills, flytta ytterligare ett steg närmare deras användning inom elektronik. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver tekniken de använde och ger en åsikt om varför den gav de resultat de hittade. Jodie Lutkenhaus, med Texas A&M University skriver ett Perspectives-stycke om arbetet som gjorts av teamet i samma tidskriftsnummer, och diskuterar ytterligare möjlig forskning inom området.

Som Lutkenhaus noterar, organiska radikalpolymerer (ORP), flexibel plast, har egenskaper som kan göra dem lämpliga för användning i en mängd olika applikationer, som batterilagring, elektronik och minnesenheter. Men det kräver en teknik för att få dem att springa snabbare. ORPs består av en kolväteryggrad och radikala funktionsgrupper som hänger av dem som glödlampor på en sträng julbelysning. För närvarande, de används främst i batterier, och fungerar nästan som kondensatorer. Detta beror på att de fungerar som konjugerade polymerer - laddningar rör sig längs ryggraden på grund av elektronisk delokalisering. I denna nya ansträngning, forskarna tog ett nytt tillvägagångssätt som de tror gör att laddningen kan flyttas direkt mellan de radikala funktionsgrupperna, vilket ger mycket snabbare rörelser.

Forskarna började med traditionella delar av PTEO ORP, som de refererar till som slumpmässiga spolar. I en sådan konfiguration, de noterar, de radikala grupperna stod till en början för långt ifrån varandra för att kunna bära en anklagelse mycket långt. För att föra dem närmare varandra, teamet tillämpade termisk glödgning (värmde dem och lät dem sedan svalna). Gör så, de rapporterar, orsakade en dramatisk fart på laddningen när den applicerades. Teamet vet ännu inte säkert varför, men de har en teori. De tror att glödgningsprocessen gjorde att olika delar av strängen som utgör spolen böjde sig närmare varandra, föra dem tillräckligt nära varandra så att de radikala grupperna från båda delarna av strängen kunde dela elektrontransport.

Arbetet representerar ett steg mot att använda ORP:er inom elektronik, även om det finns ett stort hinder att övervinna – tekniken fungerar bara för mycket korta avstånd. För att användas i andra applikationer än batterier, ORPs kommer att behöva bära en avgift mycket längre.

© 2018 Phys.org