发布时间:2022-10-27 10:44 原文链接: 新材料如塑料般制造但像金属那样导电

  美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法,可以制造出一种像塑料一样制造,但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上,展示了如何制造一种分子碎片杂乱无章,但仍能极好导电的材料。这一突破表明了电子技术的一种全新的设计原则,可能为新型材料的发明开辟道路。

  这项研究与传导性的规则相悖,对科学家来说,就像是看到一辆汽车在水面上,但仍能以每小时约100公里的速度行驶一样。研究的资深作者、芝加哥大学化学副教授约翰·安德森说,“原则上,这开启了一种全新材料的设计,这种材料具有导电性,易于成型,在日常条件下非常坚固。”

  制造任何类型的电子设备,无论是智能手机、太阳能电池板还是电视,导电材料都是绝对必要的。到目前为止,最古老和最大的一组导体是金属:铜、金、铝。大约50年前,科学家们能够使用一种被称为“掺杂”的化学处理方法,制造出由有机材料制成的导体。“掺杂”是指在材料中撒入不同的原子或电子,这些材料比传统金属更灵活,更容易加工,但问题是它们不太稳定,如果暴露在湿气中或温度太高,它们可能会失去导电性。

  科学家们认为,一种材料必须有内部分子笔直、有序的排列,才能有效地导电。于是,研究人员将镍原子像珍珠一样穿成一串由碳和硫制成的分子珠进行测试。

  令科学家惊讶的是,这种材料很容易导电,且导电性很强。更重要的是,它非常稳定。这种新材料可以在室温下制造,还不受炎热、寒冷、潮湿以及酸碱环境的影响。

  更令人惊讶的是,这种材料的分子结构是无序的。“从基本面来看,这不应该是一种金属。”安德森说,“没有一个可靠的理论来解释这一点。”

  科学家们试图了解这种材料是如何导电的。经过测试、模拟和理论工作,他们认为这种材料可以形成层,就像千层面中的薄片。即使薄片横向旋转,不再形成整齐的千层面堆叠,但只要这些薄片相互接触,电子仍然可以水平或垂直移动。

  安德森说:“这几乎就像是导电的橡皮泥,把它涂在适当的位置,它就会导电”。

相关文章

透明可印刷塑料具有高导电性

科技日报北京12月5日电(实习记者张佳欣)美国机械工程研究科学家詹姆斯·庞德和佐治亚理工学院的研究人员设计出一种透明的聚合物薄膜,这种薄膜可像其他常用材料一样有效地导电,还很柔软,可在工业规模上使用。......

全球“限塑令”将于2024年底出炉

塑料是产量增长最快的材料之一。到2050年,全球塑料产量预计将翻一番,达到每年10亿吨以上。随之而来的,则是污染的加剧。“陆地管理不善会导致塑料垃圾最终都流入河流,并被排入海洋。”英国朴茨茅斯大学海洋......

塑料降解酶的蛋白结构和分子改造研究获新进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前全球应用最广泛的合成聚酯,被广泛用于饮料、食品包装材料以及纺织纤维。然而,其废弃物不可自然降解,导致了较严重的环境污染。利用环境友好的生物法将废弃塑料降解为较低分子......

废旧金属石油管材再制造技术获奖

11月28日,中国质量协会传来好消息,由陕西省科研单位中国石油集团工程材料研究院牵头申报的“废旧金属石油管材绿色再制造质量控制技术研究及应用”成果,从全国各行各业共计844项成果中脱颖而出,荣获中国质......

新材料如塑料般制造但像金属那样导电

美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法,可以制造出一种像塑料一样制造,但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上,展示了如何制造一种分子碎片杂乱无章,但仍能极好导电的材料。这一突破表......

新材料如塑料般制造但像金属那样导电

美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法,可以制造出一种像塑料一样制造,但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上,展示了如何制造一种分子碎片杂乱无章,但仍能极好导电的材料。这一突破表......

新材料如塑料般制造但像金属那样导电

科技日报北京10月26日电(实习记者张佳欣)美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法,可以制造出一种像塑料一样制造,但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上,展示了如何制造一种分子碎......

新材料如塑料般制造但像金属那样导电

科技日报北京10月26日电(实习记者张佳欣)美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法,可以制造出一种像塑料一样制造,但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上,展示了如何制造一种分子碎......

透明木材有望很快取代塑料

印度科学家开展的一项新研究表明,透明木材有望替代玻璃或者塑料,用于制造汽车挡风玻璃、透明包装以及生物医学设备。透明木材具有可再生性和可生物降解性,可减少对环境的生态影响。此外,其成本效益是玻璃的5倍,......

化学+生物,新工艺将废塑料变得有用

 图片来源:Getty塑料混合物通常很难回收。一项10月13日发表于《科学》的研究称,经过两个步骤,塑料混合物可被分解成更小且有用的化学成分。回收这些“顽固”的塑料加剧了地球面临的环境问题。......