Linköping Üniversitesi Organik Elektronik Laboratuarı’nda Simone Fabiano liderliğindeki bir araştırmacı grubu, katkısı gerekmeyen mükemmel iletkenliğe sahip organik bir malzeme üretti. Bunu farklı özelliklere sahip iki polimeri karıştırarak başardılar.
Polimerlerin iletkenliğini artırmak ve bu yolla organik güneş pilleri, ışık yayan diyotlar ve diğer biyoelektronik uygulamalarında daha yüksek verim elde etmek için araştırmacılar şimdiye kadar çok sayıda malzemeyi çeşitli kombinasyonlarda kullandılar. Tipik olarak, bu bir elektronun çıkarılması veya bir katkı maddesi molekülü, yüklerin sayısını ve dolayısıyla malzemenin iletkenliğini artıran bir uygulama ile yarı iletken malzemeye ilave edilmesiyle yapılır.
Araştırmacı Simone Fabiano “Normalde iletkenliklerini ve cihaz performansını artırmak için organik polimerlerimizi uyuşturuyoruz. Süreç bir süreliğine kararlı, ancak doping ajanı olarak kullandığımız materyal dejenere olabilir ve sonunda kaçınılması gereken bir şeydir. organik elektronik bileşenlerin giyilebilir elektronikte ve vücutta implant olarak büyük faydalar sağlayabileceği biyoelektronik uygulamalardaki herhangi bir maliyet, “dedi.
Araştırma ekibi, beş ülkeden bilim adamları ile iki polimeri birleştirmeyi başardı ve elektrik iletmek için herhangi bir katkı gerektirmeyen bir iletken mürekkep üretmeyi başardı. Sonuçlar Nature Materials dergisinde yayınlandı.
Simone Fabiano, “Kendiliğinden yük transferi olgusunun daha önce gerçekleştirildiği bilinmektedir. Bu durum sadece laboratuvar ölçeğindeki tek kristaller için geçerlidir. Fakat daha önceki çalışmalar endüstriyel ölçekte yapılabilecek türden değildi. Polimerler, çözeltiden depolanması kolay büyük ve kararlı moleküllerden oluşur ve bu yüzden basılı elektroniklerde mürekkep olarak büyük ölçekli kullanım için çok uygundur.” şeklinde konuştu.
Polimerler basit ve nispeten ucuz malzemelerdir. Ticari olarak temin edilmesi kolaydır. Polimer karışımından hiçbir yabancı madde sızmaz. Uzun süre sabit kalır ve yüksek sıcaklıklara dayanır. Bu özellikler giyilebilir elektroniklerin yanı sıra enerji depolama cihazları için de önemlidir.
“Doping ajanları içermediğinden, zaman içinde stabildirler ve zorlu uygulamalarda kullanılabilirler. Bu fenomenin keşfi, ışık yayan diyotların ve güneş pillerinin performansını iyileştirmek için tamamen yeni olasılıklar açar. Diğer termoelektrik uygulamalar ve en azından giyilebilir ve yakın vücut elektroniği araştırmaları için uygun değildir.”diyor Simone Fabiano.
Kaynak:
https://phys.org/news/2020-03-ink-future-electronics.html
İleri Okuma
More information: Ground-state electron transfer in all-polymer donor-acceptor heterojunctions, Kai Xu, Hengda Sun, Tero-Petri Ruoko, Gang Wang, Renee Kroon, Nagesh B. Kolhe, Yuttapoom Puttisong, Xianjie Liu, Daniele Fazzi, Koki Shibata, Chi-Yuan Yang, Ning Sun, Gustav Persson, Andrew B. Yankovich, Eva Olsson, Hiroyuki Yoshida, Weimin M. Chen, Mats Fahlman, Martijn Kemerink, Samson A. Jenekhe, Christian Mu?ller, Magnus Berggren, Simone Fabiano. Nature Materials 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0618-7 , https://www.nature.com/articles/s41563-020-0618-7
Dergi: Nature Materials
Yorumlar