一种新兴的导电塑料被称为“自由基聚合物”。左图描述了聚合物的结构。在右边,透明聚合物覆盖着普渡公司的标志。(来自普渡大学图片)
科学家们普渡大学创造了一个新的称为PTMA的导电聚合物这可能会以相对便宜的方式,彻底改变智能轻型电池、超薄防眩涂层和透明太阳能电池的制造,这些电池将用于飞机和电子市场。
与目前使用的半导体聚合物相比,这些新发现的自由基聚合物可以提高近10倍的导电性。这种聚合物很容易生产,与有机玻璃类似,但与有机玻璃不同的是,PTMA导电。
我们每年制造数十亿吨塑料。想象一下,如果你能以同样的规模生产出同样的材料,但是现在它有了电子特性。
普渡大学化学工程助理教授Bryan Boudouris说
尽管这种聚合物已经在下一代电池的生产中获得了商业应用,但要想广泛应用于PTMA,还需要将其导电性再提高1000倍左右。
PTMA是由普渡大学的科学家们通过一种叫做去保护的过程创造出来的,在这个过程中,一个特定的氢原子被一个氧原子取代,从而将其转化为一个自由基。PTMA的氧原子由其外层的一个未配对电子组成,帮助它携带电荷。
科学家们证明,脱保护过程可以产生四种不同的PTMA化学功能,其中两种可能有助于提高聚合物的导电性。必须密切观察合成的化学官能团,并对脱保护过程中的反应条件进行控制,以便能够微调PTMA的电性能。
这项研究的结果发表在杂志上大分子.