Durante años hemos creído que las cadenas de polímeros ordenados aumentan la conductividad del plástico. Y se ha desarrollado una nueva generación de polímeros. Es cierto que estos nuevos polímeros son más conductores, pero por razones completamente diferentes, según investigadores de LinköpingUniversidad y Universidad de Stanford.
La electrónica orgánica tiene muchas ventajas: es económica, flexible y ligera, no consume recursos escasos. En términos de aplicaciones, solo estamos limitados por nuestra imaginación. Ha habido mucho desarrollo en polímeros desde el fenómeno de la conduccióny los plásticos semiconductores fueron descubiertos y en 2000 recibieron un Premio Nobel. Su debilidad sigue siendo la velocidad; los plásticos llevan a cabo una carga lentamente, en comparación con el silicio, por ejemplo.
Un polímero consiste en largas cadenas de hidrocarburos, donde se unen otros elementos, lo que le da al plástico particular sus propiedades. La investigación está en marcha, y los investigadores y desarrolladores de la industria química han desarrollado nuevos polímeros que se comportan mejor.
"La carga se transporta dos o tres veces más rápido en los polímeros de última generación", explica el Dr. Simone Fabiano, investigador del Laboratorio de Electrónica Orgánica, Universidad de Linköping, Campus Norrköping. Es el autor principal del artículo que se publica en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias, PNAS.
Hasta ahora, las personas han intentado que las cadenas de polímeros estén tan bien ordenadas como sea posible. La idea es que sea fácil que la carga salte entre las cadenas si están organizadas en filas. El Dr. Fabiano compara las cadenas de polímeros conespagueti, que intentas alinear uno al lado del otro, en lugar de todos enredados, como cuando se ha inclinado de una olla.
Pero para su sorpresa, los investigadores observaron durante sus experimentos que la carga parece viajar tan rápido en un polímero desordenado como en uno cristalino ordenado.
Junto con colegas del Laboratorio de Electrónica Orgánica en Norrköping y en Stanford, California, el Dr. Fabiano ha descubierto por qué ocurre esto. Han demostrado que la cristalinidad, el grado de orden estructural en un sólido, en realidad no juega un papel en cómorápidamente conduce un polímero.
"Vemos que la nueva generación de polímeros tiene defectos tan pequeños que la carga se mueve más rápido a lo largo de la cadena en lugar de saltar entre las cadenas. Para el portador de carga, se necesita menos energía para viajar a lo largo de la cadena que para saltar al adyacenteuno. Entonces el polímero es un conductor más rápido ", explica Simone Fabiano.
En cambio, la situación ideal parece ser que el polímero tiene cierto grado de desorden y que las cadenas de polímero se agregan de vez en cuando, es decir, se cruzan entre sí, para facilitar la transición.
Para aumentar aún más la conductividad en los polímeros conductores y semiconductores, y para desarrollar componentes electrónicos más rápidos, el Dr. Fabiano ahora pone su esperanza en los químicos.
"Se trata de diseño a nivel molecular. Que puedan continuar reduciendo los defectos y enfocarse en permitir que las cadenas de polímeros hagan un mejor contacto entre ellas, en lugar de formar grandes cristales en orden".
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Materiales proporcionado por Linköping Universitet . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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