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大阪大學的一個團隊創造了單分子納米線，其絕緣層長達10納米。當他們測量這些納米線的電性能時，研究人員發現，與扭曲的構造相比，迫使帶狀鏈變平，顯著提高了它們的導電性。這些發現可能會產生新一代廉價的高科技設備，包括智能手機屏幕和光伏設備。
碳基聚合物是由重復單元組成的長分子鏈，隨處可見，從鞋底的橡膠到構成您身體的蛋白質。我們曾經認為這些分子不能導電，但隨著導電聚合物的發現，這一切都發生了變化。這些是碳基分子的一小部分，由于它們交替的單和雙化學鍵(也稱為共軛鍵)，它們可以像微小的線一樣起作用。由于碳基導體比傳統電子產品更容易制造和定制，因此它們在OLED電視，iPhone屏幕和太陽能電池板中得到了迅速普及，同時大大降低了成本。
現在，大阪大學的研究人員合成了各種長度的低聚噻吩鏈，最多可重復24個重復單元。這意味著單根納米線的長度可達10納米。需要對導線進行絕緣以避免導線間電流，從而可以精確地測量單個分子的固有導電性。根據量子力學的規則，分子中的電子比局部粒子更像擴散波。低聚噻吩中的重疊鍵允許電子完全在聚合物主鏈上擴散，因此它們可以容易地橫穿分子以產生電流。
這種電荷傳輸可以發生兩種截然不同的方式?！霸诤芏痰木嚯x內，電子依靠它們的波浪般的性質直接通過障礙物”隧道“，但是在很長的距離內，它們從一個地點跳到另一個地點到達目的地，”第一作者Yutaka Ie博士解釋道。大阪大學的研究小組發現，將低聚噻吩鏈從扭曲變為扁平導致低聚噻吩的共軛骨架重疊得多，這反過來意味著更大的總電導率。結果，與具有扭曲構象的那些相比，從隧穿到跳躍傳導的交叉發生在較短鏈長的扁平鏈。
研究人員認為，這項工作可以打開一個全新的設備世界?！斑@項研究表明，我們的絕緣納米線有可能用于新型”單分子“電子產品，”主要作者Yoshio Aso博士說。這項工作發表在物理化學快報上，作為“高度平面和完全絕緣” Oligothiophenes：π-共軛對跳躍電荷傳輸的影響?！?/p>本文由用戶上傳，如有侵權請聯系刪除！
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