Stworzono materiał podobny do plasteliny, który przewodzi prąd

Kategorie: 

Źródło: tg

Amerykańscy naukowcy znaleźli sposób na stworzenie materiału, w którym fragmenty molekularne są pomieszane i nieuporządkowane, ale jednocześnie mogą bardzo dobrze przewodzić prąd – informuje serwis prasowy Uniwersytetu w Chicago.

 

Nowy materiał został szczegółowo opisany w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature.

„Otwiera to możliwość opracowania zupełnie nowej klasy materiałów, które przewodzą prąd, są łatwe do formowania i bardzo trwałe w codziennych warunkach” – powiedział John Anderson, adiunkt chemii na Uniwersytecie w Chicago i główny autor badania.

Kiedyś uważaliśmy, że materiałami, które dobrze przewodzą prąd, są metale (miedź, złoto, aluminium i inne). Około 50 lat temu dodano do nich przewodniki wykonane z materiałów organicznych. Aby stworzyć ten ostatni, naukowcy zastosowali obróbkę chemiczną znaną jako domieszkowanie, w której do materiału dodaje się różne atomy lub elektrony, aby nadać mu nowe właściwości chemiczne. Jest to korzystne, ponieważ materiały te są bardziej elastyczne i łatwiejsze w obróbce niż tradycyjne metale. Przewodniki organiczne mają jednak dużą wadę. Nie są bardzo stabilne i mogą tracić przewodnictwo, na przykład w zbyt wysokiej temperaturze.

 

Zarówno przewodniki organiczne, jak i metaliczne składają się z prostych, gęsto upakowanych rzędów atomów lub cząsteczek. Oznacza to, że elektrony mogą z łatwością przechodzić przez materiał.

 

Jednak struktura molekularna nowego materiału jest nieuporządkowana. Cząsteczka plasteliny zawiera łańcuch węgla i siarki, do którego dodano atomy niklu. Po testach, symulacjach i pracach teoretycznych naukowcy zrozumieli, dlaczego materiał może przewodzić elektryczność. Tworzy warstwy i nawet jeśli obracają się na boki, nie zbierając w zgrabny "stos", elektrony mogą nadal poruszać się poziomo lub pionowo, o ile te części są w kontakcie.

 

Co więcej, nowy materiał okazał się bardzo stabilny. Naukowcy podgrzali go, ochłodzili, wystawili na działanie powietrza i wilgoci, a nawet skropili go kwasem i alkaliami i nic się nie stało.

 

Nowy materiał można wytwarzać w temperaturze pokojowej. Może być również stosowany w zastosowaniach, w których urządzenie lub części muszą być odporne na działanie ciepła, kwasu, zasad lub wilgoci. Ta właściwość jest zauważalną przewagą nad tradycyjnymi przewodnikami metalowymi. Metale zwykle muszą być topione, aby nadać im odpowiedni kształt dla chipa lub urządzenia, co ogranicza to, co można z nimi zrobić, ponieważ inne elementy urządzenia muszą być w stanie wytrzymać ciepło wymagane do obróbki metali.

 

Materiały przewodzące prąd elektryczny są niezbędne do budowy urządzeń elektronicznych, od smartfonów po panele słoneczne.

 

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
Opublikował: tallinn
Portret użytkownika tallinn

Legendarny redaktor portali zmianynaziemi.pl oraz innemedium.pl znany ze swojego niekonwencjonalnego podejścia do poszukiwania tematów kontrowersyjnych i tajemniczych. Dodatkowo jest on wydawcą portali estonczycy.pl oraz tylkoprzyroda.pl gdzie realizuje swoje pasje związane z eksploracją wiadomości ze świata zwierząt


Komentarze

Portret użytkownika mordo schab ciało

Ja napisałbym coś ciekawego w

Ja napisałbym coś ciekawego w tym temacie z własnym doświadczeniem (i praktycznym tego zastosowaniem), ale wiem, że zostanę zminusowany przez jakiegoś pozbawionego konkretnego kontrargumentu imbecyla, więc nie będe rzucał pereł pod wieprze.

Podpowiem jedynie, że to coś doskonale się nadaje na plastyczny przewodnik (prawie jak guma do rzucia, ale się nie lepi) i pomaga zastąpić luzy w stykach itd.

Inteligentna audiencja ZnZowska napewno wpadnie sama na ten pomysł co to takiego.

Skrypt Java (TamperMonkey) dla ZnZ przeciw niechcianym komentarzom: greasyfork.org/en/scripts/452807-zmiany-na-ziemi-bablock-plus.

Portret użytkownika Nomen - Omen

Grafit przewodzi prąd.

Grafit przewodzi prąd. Materiał ten jest dobrym przewodnikiem, jednak charakteryzuje go anizotropia – zdolność przepływu prądu uzależniona od kierunku. Wynika to z układu kryształów w warstwowej strukturze materiału. Anizotropia dotyczy też innych właściwości fizycznych grafitu. jest dobrym przewodnikiem, jednak charakteryzuje go anizotropia – zdolność przepływu prądu uzależniona od kierunku. Wynika to z układu kryształów w warstwowej strukturze materiału. Anizotropia dotyczy też innych właściwości fizycznych grafitu.

 

Grafit: właściwości, rodzaje i zastosowanie (energia360.pl)

Portret użytkownika Kwazar

Elektryczna Plastelina i to

Elektryczna Plastelina i to jest TO ! Nie żeby jakieś śmiechy z tego,tylko pytanie jest, jakie MY korzyści plastelinowe odniesiemy ??? Na razie to tylko NAS strzygą i to obijętnie jakie by wynalazki nie wymyślono.

Portret użytkownika Q.

Jedyne ciepło z jakim musi

Jedyne ciepło z jakim musi sobie poradzić elektronika montażowa to temperatura cyny lutowniczej, która to i tak jest obniżona topnikami. A najlepszymi przewodnikami są te materiały, które mają strukturę zbliżoną do krystalicznej (jak w metalach) i wystarczająco słabo związane elektrony na orbicie walencyjnej. Wyjątkiem są elektrolity w których nośnikiem "prądu" są jony. 

Inny problem czeka na rozwiązanie, mianowicie rozwiązanie kwestii różnej rozszerzalności cieplnej między połączeniami a samymi elementami na płytce. O co chodzi..?- oto że urządzenia elektroniczne narażone na nagrzewanie się i chłodzenie z czasem ulegają "zmęczeniu materiału" co objawia się pękaniem połączeń lutowanych (płytka się regularnie odkształca w tę i w drugą stronę). Nagrzewanie ma dwa źródła - własne straty energii lub obce ciepło np. w komorze silnika pod maską samochodu. W każdym razie największym problemem jest opór elektryczny (rezystancja elementów) - to dlatego konieczne są radiatory na np. procesorach. Niektóre usterki elektroniki samochodowej mają właśnie tą przyczynę - popękane luty - które trzeba znaleźć (pod lupą) i na nowo zlutować, zamiast niepotrzebnie wymieniać drogi podzespół.

Ps. Spece od ekologii nie ułatwiają nam zadania bo... postanowili czas jakiś temu wyeliminować "szkodliwy ołów" z cyny lutowniczej (!), przez co takie luty wymagają wyższej temperatury topnienia... (wrażliwość na przegrzanie) i osłabioną wytrzymałość mechaniczną. Stop bez ołowiu jest bardziej kruchy.. czyli szybciej szlag trafia urządzonko. Ale jak się już wie co "w trawie piszczy" to da się to nareperować - zatrzymując w kieszonce kilka stówek.

Skomentuj