木材通常在导电方面不是很好,但是现在科学家们已经创造了第一个功能性的木制晶体管。它不是最好的,而且需要额外的加工,但它确实有效,并可能有助于制造出可生物降解的电子产品。
活生生的树木可以成为够用的电导体,这要归功于它们的含水量--尤其是当大量的电力通过它们被输送时,如雷击时。但一般来说,用于建筑、家具和其他人类产品的枯木的导电能力非常低。
但是最近的研究已经找到了调整这种材料的方法,使其更适合于电子设备,如柔性电池、可生物降解的计算机芯片、可打印的导电油墨,以及石墨烯电路的基底。
现在,林雪平大学和KTH皇家理工学院的科学家已经开发出世界上第一个功能性木质晶体管。他们从轻木开始,选择其无纹理和均匀的结构,并去除木质素--使木材具有强度的刚性聚合物。这留下了具有中空通道的长纤维素纤维,然后用一种叫做PEDOT:PSS的导电聚合物填充。
最终的结果是一个可以像普通晶体管一样工作的木制晶体管。该元件可以调节通过它的电流,在选定的输出水平上提供稳定的电子流,并开启和关闭电源。尽管如此,它并不是有史以来最好的晶体管,弱势非常明显:例如,它需要大约一秒钟的时间来关闭,而最多需要五秒钟来打开。
该研究的通讯作者伊萨克-恩奎斯特(Isak Engquist)说:"是的,木制晶体管缓慢而笨重,但它确实有效,并且具有巨大的发展潜力。我们在创造木质晶体管时并没有考虑到任何具体的应用。我们这样做是因为我们可以。这是基础研究,表明它是可能的,我们希望它将激发进一步的研究,从而带来未来的应用。"
该团队的木质晶体管有一些优势,可能有助于它找到最终的应用。可生物降解可以帮助减少电子垃圾问题,而且大的导电通道可以让它比其他有机晶体管处理更多的电流。它也可以被集成到活体植物的电子电路中。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
木材通常在导电方面不是很好,但是现在科学家们已经创造了第一个功能性的木制晶体管。它不是最好的,而且需要额外的加工,但它确实有效,并可能有助于制造出可生物降解的电子产品。活生生的树木可以成为够用的电导体......
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