Z materiálu na tesnenia sa stal high-tech zázrak. Vedci premenili bežný silikón na svietiaci polovodič
Vedci z Michiganskej univerzity sa postarali o prekvapenie, keď objavili nový typ silikónu, ktorý sa správa ako polovodič. Ide o úplné prevrátenie doterajšieho presvedčenia, že silikónové materiály sú výlučne izolačné, teda nevedú elektrinu ani teplo. Tento nový objav by mohol spôsobiť revolúciu v oblasti ohybných elektronických zariadení, displejov, senzorov nositeľnej techniky a dokonca aj oblečenia, ktoré by mohlo zobrazovať vzory alebo obrázky priamo na látke. Na tému upozornil portál Phys.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne„Tento materiál otvára možnosti pre nové typy plochých displejov, flexibilné solárne články, senzory do nositeľných zariadení či dokonca oblečenie zobrazujúce rôzne vzory alebo obrázky,“ vysvetľuje Richard Laine, profesor materiálového inžinierstva a makromolekulárnej vedy z U-M a hlavný autor štúdie, ktorá vyšla v časopise Macromolecular Rapid Communications.
Prekvapivá vodivosť v silikónovom kopolyméri
Bežné silikónové oleje a gumy, známe ako polysiloxány a silseskviioxány, sú štandardne nevodivé. Práve vďaka tomu sú obľúbené v medicínskych pomôckach, tesneniach či elektronických poťahoch, kde je odolnosť voči vode kľúčová. Na druhej strane, polovodiče ako také sú tradične tuhšie materiály. Spojenie vlastností polovodiča so známou flexibilitou silikónu tak prináša úplne novú kategóriu materiálov.
Na molekulárnej úrovni sa silikóny skladajú zo striedajúcich sa atómov kremíka a kyslíka (Si–O–Si) s pripojenými organickými skupinami. Ich vlastnosti sa dajú ovplyvňovať cez takzvané prepojenia medzi reťazcami, známe ako zosieťovanie. Práve pri skúmaní rôznych typov takéhoto zosieťovania narazil tím na zaujímavý jav. Naďabili na schopnosť viesť elektrinu v kopolyméri, čo je typ polyméru zložený z dvoch rôznych jednotiek. V tomto prípade ide o kombináciu klietkovej štruktúry a lineárnych silikónov.
Ako silikón začal viesť elektrinu
Potenciál elektrickej vodivosti vychádza zo spôsobu, akým môžu elektróny prechádzať cez Si–O–Si väzby s prekrývajúcimi sa orbitálmi. Aby látka vodila elektrinu, elektróny musia prejsť do tzv. excitovaného stavu. Väčšina Si–O–Si väzieb však kvôli uhlu 110° takýto prechod neumožňuje. Nový silikónový kopolymér však začína s väzbovým uhlom 140° a v excitovanom stave sa tento uhol natiahne až na 150°. To už postačuje na vytvorenie „diaľnice“ pre elektrický prúd.
„Toto umožňuje neočakávanú interakciu medzi elektrónmi naprieč viacerými väzbami, vrátane Si–O–Si väzieb v týchto kopolyméroch. Čím je reťazec dlhší, tým jednoduchšie elektróny prechádzajú na väčšie vzdialenosti, čo znižuje potrebnú energiu na pohltenie svetla a jeho následné vyžarovanie pri nižších energiách,“ dodáva Laine.
Silikón, ktorý svieti ako dúha
Zaujímavosťou je, že tieto polovodičové vlastnosti zároveň umožňujú silikónu svietiť rôznymi farbami. Pri prechode medzi základným a excitovaným stavom elektróny absorbujú a následne vyžarujú fotóny. teda častice svetla. Farba závisí od dĺžky polymérového reťazca. Dlhšie reťazce vyžarujú svetlo s nižšou energiou (červené odtiene), kratšie reťazce zas vyššiu energiu (modré odtiene).
Aby to výskumníci demonštrovali, oddelili rôzne dĺžky kopolymérov do skúmaviek, od najdlhších po najkratšie, a nasvietili ich UV svetlom. Výsledkom bola dúha, pretože každá skúmavka absorbovala a vyžarovala svetlo inou intenzitou.

Takýto farebný efekt je u silikónov úplne výnimočný. Až doposiaľ boli známe len ako priehľadné alebo biele materiály, pretože ich izolačné vlastnosti im nedovoľovali absorbovať veľa svetla. „Z materiálu, ktorý všetci považovali za elektricky neaktívny, vytvárame niečo úplne nové – niečo, čo by mohlo poháňať ďalšiu generáciu mäkkej, ohybnej elektroniky,“ zhrnul Zijing (Jackie) Zhang, doktorand na U-M a hlavný autor štúdie.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Pred dvoma rokmi ohúril svet a teraz sa vracia. Nový akčný film už o pár dní dorazí online

Elektromobil, ktorý nabiješ za 9 minút, prichádza do Európy. Doma však ľudí nezaujal

VIDEO: Vikingovia dostávajú nástupcu. Nový seriál sa ukazuje v plnej paráde a dorazí aj s prekvapením

Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť

Najväčšia zbrojovka sveta ukázala odpoveď na hypersonické zbrane. Dostanú ju Patrioty
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov
PREMIUMExkluzívne z Mochoviec: Všetka elektrina z jadra? „Ja osobne si myslím, že to nie je dobrý nápad,“ hovorí riaditeľ Novosad

Rakovina u detí začína nenápadne: Onkológ opisuje 7 nenápadných príznakov, ktoré by rodičia nemali ignorovať

MIMORIADNE: Požiar kamióna v Bratislave spôsobil dopravný kolaps, diaľnica je uzavretá. Polícia odkláňa autá

Matkám odpustia dane, kočíkovné má stúpnuť na 1 000 eur a seniorom chcú zvýšiť dôchodky. Má to však háčik
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Energetický prevrat v Európe. Blízko Slovenska leží obrovské ložisko s 43 miliónmi ton vzácnej suroviny
- Rekordných 1,2 milióna výmen batérií za týždeň. Čínska automobilka posiela nabíjačky do zabudnutia
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Program na večer je jasný. Netflix práve pridal najväčší film októbra, prvé recenzie sú poriadne kruté
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Je to tu. Najväčší film roka 2026 práve dorazil online aj s dabingom
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov
PREMIUMExkluzívne z Mochoviec: Všetka elektrina z jadra? „Ja osobne si myslím, že to nie je dobrý nápad,“ hovorí riaditeľ Novosad

Rakovina u detí začína nenápadne: Onkológ opisuje 7 nenápadných príznakov, ktoré by rodičia nemali ignorovať

MIMORIADNE: Požiar kamióna v Bratislave spôsobil dopravný kolaps, diaľnica je uzavretá. Polícia odkláňa autá

