صنعت تولید جوهرهای رسانا تحت سلطه پلیمرها
بسپار/ ایران پلیمر گروهی تحقیقاتی به رهبری Simone Fabiano در دانشگاه Linköping سوئد با ترکیب دو پلیمر غیررسانا با خواص متفاوت٬ موفق به تولید مواد ارگانیکی شدند که خواص ابر رسانایی دارند و احتیاج به تقویت ندارند.
در راستای بهبود خواص رسانایی پلیمرها و همچنین تولید سلول خورشیدی و دیودهای نوری با بازده بیشتر محققان آنها را با مواد مختلف بسیاری تقویت میکنند. به طورمعمول این کار توسط یک ملکول با گرفتن یا دادن یک الکترون به پلیمرهای نیمه‌رسانا انجام میشود که موجب افزایش حامل‌های شارژ و در نتیجه سه برابر شدن رسانایی پلیمرها می شود.
Fabiano رییس گروه نانوالکتریک دانشگاه Linköping میگوید: ما معمولا پلیمرهای ارگانیک را برای افزایش رسانایی و کارایی دستگاه‌ها٬ تقویت میکردیم. این فرآیند تا مدتی پاسخگویی بود ولی با گذشت زمان ماده منحط شده و ماده‌ای که به عنوان تقویت کننده استفاده شده‌بود از بین میرفت. این مشکلی بود که به هر قیمتی خواستار جلوگیری از آن بودیم٬ به عنوان مثال در کاربردهای بایوالکترونیک جایی که ترکیبات بایو الکترونیک مزایای بسیاری در دستگاهای پوشیدنی و ایمپلنت‌های کاشته شده در بدن برای ما خواهند داشت.
Fabiano و گروه تحقیقاتی‌اش متشکل از دانشمندان پنج کشور٬ با ترکیب دو پلیمر مختلف موفق به ساخت جوهری شدند که احتیاج به هیچ تقویتی برای رسانایی ندارد. به دلیل انطباق خوبی که دو پلیمر از لحاظ سطح انرژی دارند حامل‌های شارژ به صورت پیوسته از یک پلیمر به پلیمر دیگه انتقال پیدا میکنند. “پدیده‌ی انتقال شارژ پیوسته قبلانشان داده شده بود ولی تنها ببا تک کریستال و در مقیاس آزمایشگاهی. تا به‌حال هیچ اشاره‌آي به قابلیت استفاده از این روش در مقیاس صنعتی نشده بود. پلیمرها که از ملکلول‌های بزرگ و پایدار تشکیل شده و به راحتی قابل ته‌نشینی از محلول هستند٬ برای تولید جوهر برای پرینتد الکترون‌ها در مقیاس‌های صنعتی مناسبند.”
پلیمرها مواد ساده و مقرون‌به‌صرفه‌ای و از لحاظ تجاری در دسترسند. هیچ ماده‌ی اضافی از ترکیب پلیمرها خارج نشده که باعث میشود برای مدتی طولانی کارآمد باشد و دماهای بالا را نیز تحمل کند. این ویژگی‌ها برای دستگاه‌های ذخیره انرژی و همچنین دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی بسیار مهم است.
Fabiano توضیح میدهد: به دلیل احتیاج نداشتن این ترکیب به عامل تقویت کننده در طول زمان پایدار بوده و در کاربرهای بسیاری قابل‌استفاده هستند. کشف این پدیده امکانات جدید زیادی برای پیشرفت بازده دیودهای نوری و سلولهای خورشیدی و سایز کاربردهای ترموالکترونیکی در اختیار قرار میدهد.
