Новые нановолокна проводят ток в 2 миллиона ампер

Учёные из Национального центра научных исследований (Страсбург, Франция) и Страсбургского университета под руководством Николаса Гуизепонне и Бернарда Дудена получили высокопроводящие пластиковые волокна толщиной всего несколько нанометров. Эти нанопровода самособираются под воздействием вспышки света. В отличие от углеродных нанотрубок, производить их не сложно и не дорого. Они сочетают в себе преимущества двух материалов, используемых в настоящее время для проведения электрического тока: металлов и органических полимеров.

Эти лёгкие и гибкие, как пластики, материалы отвечают главным требованиям электроники XXI века: миниатюризации компонентов до уровня наноразмеров. Они могут применяться в промышленных электронных устройствах, в частности гибких экранах, солнечных элементах и т.п.

Результаты работы, в ходе которой были получены такие волокна, опубликованы на веб-сайте Nature Chemistry.

В предыдущей работе, опубликованной в 2010 году, Гуизепонне и его коллеги впервые сообщили о получении нанопроводов данного типа.

Чтобы достигнуть этой цели, они химически модифицировали триариламины – синтетические молекулы, которые на протяжении десятилетий использовались в индустрии фотокопировальных процессов фирмой Xerox. К своему большому удивлению, тогда они обнаружили, что

на свету в растворах их новые молекулы спонтанно собираются и формируют миниатюрные волокна. Эти провода, длинной в несколько сотен нанометров, состоят из так называемого супрамолекулярного (надмолекулярный) ансамбля из нескольких тысяч молекул.

В сотрудничестве с командой Дудена исследователи стали детально изучать электрические свойства этих нановолокон.

В новом эксперименте, которому как раз и посвящена статья в одном из последних выпусков Nature Chemistry, учёные поместили молекулы в контакт с электронной микросхемой с золотыми электродами на расстоянии 100 нм друг от друга и наложили электрическое поле между этими электродами.

Первое их важное открытие заключалось в том, что под воздействием вспышки света волокна начинают самособираться исключительно между электродами.

Второй неожиданный результат: эти структуры, лёгкие и гибкие, как пластик, оказались способными переносить токи необычно высоких плотностей, более 2 миллионов ампер на квадратный сантиметр, передает nanojournal.ru.

Почти такие же показатели демонстрирует медная проволока. Кроме того, полученные нановолокна показали очень низкое поверхностное сопротивление с металлами: в десятки тысяч раз меньше такового для лучших проводящих органических полимеров. В настоящий момент исследователи надеются продемонстрировать, что их волокна могут быть использованы в промышленности, в миниатюрных электронных устройствах, таких как гибкие экраны, солнечные элементы, печатные наномикросхемы.