财联社上海10月27日讯(编辑 黄君芝)近期,美国芝加哥大学的科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。
在这个电子设备成为日常生活“必需品”的时代,导电材料是不可或缺的。迄今为止,最古老和最大的一组导体是金属:铜、金、铝等。科学家们发现,这些导电材料往往有些共同之处:它们由排列整齐的原子或分子组成,排列紧密,这被认为是允许电子在材料中自由运动的关键。
事实上,科学界也一直在探索其他可能性。在上述新研究中,芝加哥大学的研究人员用由碳、硫和镍原子组成的分子串材料进行实验,并产生了一些意想不到的结果。令该团队惊讶的是,这种材料竟然是一种非常高效的导体,并且能够在一系列恶劣的条件下保持其性能。
“我们把它加热、冷却、暴露在空气和潮湿环境中,甚至在上面滴酸碱,什么都没有发生。这对于必须在现实世界中运行的设备非常有帮助。”研究人员说道。
但对科学家来说,最引人注目的是材料的分子结构是无序的。他们说,“从基本面来看,这不应该是一种金属。没有可靠的理论来解释这一点。”这项研究成果已于近期发表在了《自然》杂志上。
据悉,研究人员与大学周围的其他科学家展开了合作,试图了解这种材料是如何导电的。经过测试、模拟和理论研究,他们认为这种材料形成了薄层,就像烤宽面条中的薄片一样。即使薄片横向旋转,不再形成整齐的千层面堆叠,电子仍然可以水平或垂直移动。
研究人员们指出,这种导电材料既柔韧又导电,这是前所未有的。他们说,“它几乎就像导电的橡皮泥——你可以将它涂抹在适当的位置,它就会导电。”
“从原则上讲,这开启了一种全新材料的设计,这种材料可以导电,易于成型,在日常条件下也非常坚固。”他们补充道。
此外,这种新材料还有一个优点,即它可以在室温下制造。众所周知,金属通常必须熔化才能制成适合芯片或设备的形状,这限制了您可以用它们制造的东西,因为设备的其他组件必须能够承受加工所需的热量。该团队希望通过试验不同的形式和功能来进一步扩展功能。
“我们认为我们可以把它做成2D或3D,让它变得多孔,甚至可以通过添加不同的链接或节点来引入其他功能。”他们说。