طبق گفته گروه علمی روز سه شنبه سالن کارکنان ویژه برای توسعه فناوری نانو ، پلیمرهای رسانا مانند پولینیلین ، سیاسی و پولیپیرول به دلیل هدایت الکتریکی عالی ، گزینه های ارزان ، سبک و انعطاف پذیر برای نیمه هادی ها و فلزات در نظر گرفته می شوند. اهمیت این مواد هنگامی تأکید شد که جایزه نوبل شیمی در سال 2 آلن جی. آلن جی. هاگر ، آلن جی. آلن جی. مکدیارید و هیدکی شیراکوا برای افتتاح و توسعه پلیمرهای رسانا اهدا شدند.

با وجود پیشرفت های چشمگیر ، هدایت الکتریکی در این پلیمرها معمولاً در مدارهای پلیمری یافت می شود ، در حالی که هدایت بین لایه ها به دلیل ضعف اتصالات مولکولی و تعامل الکترونیکی محدود است. به منظور برطرف کردن این چالش ، محققان دانشگاه فناوری درسدن و Max Planc در موسسه فیزیک ساختار Max Plans Halle توانسته اند کریستال چند لایه ای از پلی استریلین های بین المللی (2dpani) را در مشارکتهای بین المللی سنتز و شناسایی کنند.

توماس هاین ، استاد شیمی نظری در دانشگاه فناوری درسدن ، اهمیت این مطالعه را توضیح می دهد: “این ماده نه تنها جهت های بالایی در لایه های خود دارد ، بلکه هدایت را نیز به صورت عمودی حفظ می کند. “این ویژگی انتقال بار فلزی در خارج یا هدایت سه بعدی نامیده می شود ، که پیشرفت عمده ای در مطالعات پلیمری است.”

او و تیمش در دانشگاه درسدن و مرکز سیستم های پیشرفته (CASU) در Gorsed برای اولین بار ساختار پلیمر را شبیه سازی کردند و خواص فلزی آن را محاسبه کردند. سپس شینلیانگ فنگ و تیمش در مرکز الکترونیکی پیشرفته درسدن (CFAED) ، به همراه محققان موسسه مکس پلانک ، پلیمر را سنتز کردند و آزمایش های هدایت الکتریکی مستقیم را انجام دادند.

مطالعات نشان می دهد که این پلیمر جدید دارای هدایت ناهموار است. هدایت الکتریکی آن 2 زیمنس در سانتی متر و 2 زیمنس در سانتی متر خارج از لایه است که تقریباً سه برابر قدرتمندتر از پلیمرهای رسانا خطی معمولی است.

آزمایش دما همچنین نشان می دهد که هدایت الکتریکی در خارج از لایه ها با کاهش دما افزایش می یابد. مشخصه ای که معمولاً در فلزات مشاهده می شود و هنگام انتقال بار الکتریکی ، خصوصیات انحصاری این ماده را تأیید می کند.

علاوه بر این ، اندازه گیری های انجام شده در مرکز تحقیقات گون نانو در سان سباستین ، اسپانیا ، با استفاده از میکروسکوپ های مادون قرمز و Tyranz نزدیک -A -AP ، هدایت مستقیم جریان (DC) را در حدود 2 زیمنس در سانتی متر نشان می دهد.

این کشف امکان هدایت فلز سه بعدی در مواد آلی و پلیمری بدون فلز را فراهم می کند. چنین پیشرفتی می تواند تغییر چشمگیر در الکترونیک ، محافظت از الکترومغناطیسی و فناوری حسی ایجاد کند. به عنوان مثال ، این پلیمر رسانا می تواند به عنوان یک الکترود فعال در الکتروشیمیایی و فوتوالکتروکرم استفاده شود و به تولید هیدروژن از طریق فرآیندهای الکتروشیمیایی کمک می کند.

نتایج این مطالعه ، که در مجله مشهور طبیعت منتشر شده است ، نشان می دهد که دنیای پلیمرهای رسانا مسیر جدیدی را برای توسعه صنعتی و کاربردهای خود طی کرده است و می تواند یک جایگزین قابل اعتماد و مؤثر برای فلزات در فن آوری های پیشرفته آینده باشد.