دانشمندان دانشگاه استنفورد به ساختار درونی مواد رسانای آلی جدید پی بردند

محققان موفق شده‌اند به راز ساختار داخلی مواد رسانای آلی ترکیبی یونی-الکترونیکی (OMIECs) پی ببرند. این مواد که به عنوان یکی از امیدوارترین گزینه‌ها برای تولید باتری‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی نسل آینده شناخته می‌شوند، از خواص الکتروشیمیایی بسیار خوبی برخوردارند. با این حال، تاکنون مکانیسم دقیق عملکرد آن‌ها ناشناخته مانده بود.

به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، دانشمندان دانشگاه استنفورد با استفاده از یک تکنیک میکروسکوپی پیشرفته، موفق شدند ساختار داخلی این مواد را با دقت بسیار بالایی بررسی کنند. آن‌ها دریافتند که زنجیره‌های مولکولی این مواد به گونه‌ای خاص مرتب شده‌اند که امکان حرکت آسان یون‌ها و الکترون‌ها را فراهم می‌کند. این کشف مهم، گامی بزرگ در جهت توسعه باتری‌های کارآمدتر و دستگاه‌های الکترونیکی منعطف‌تر محسوب می‌شود.

مواد OMIECs از لایه‌های پلیمری تشکیل شده‌اند که بین آن‌ها یک الکترولیت مایع قرار دارد. این الکترولیت نقش مهمی در انتقال یون‌ها و ایجاد جریان الکتریکی ایفا می‌کند. با نفوذ الکترولیت به داخل ساختار پلیمر، ماده متورم می‌شود اما همچنان خواص الکترونیکی خود را حفظ می‌کند.

محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی توانستند مشاهده کنند که زنجیره‌های مولکولی پلیمر به هنگام تورم، به صورت منظم و پیوسته در کنار هم قرار می‌گیرند و مسیری برای حرکت الکترون‌ها ایجاد می‌کنند. این ساختار منظم به ماده اجازه می‌دهد تا حتی در شرایط سخت و با تغییرات حجم زیاد، عملکرد خود را حفظ کند. این تحقیق نشان می‌دهد که مواد OMIECs دارای ساختار بسیار منظم و پیچیده‌ای هستند که به آن‌ها خواص منحصر به فردی می‌بخشد. با درک بهتر این ساختار، می‌توان مواد جدیدی با عملکرد بهتر طراحی کرد.

با توجه به خواص منحصر به فرد مواد OMIECs، انتظار می‌رود که این مواد در آینده در تولید باتری‌های قابل شارژ با ظرفیت بالا، نمایشگرهای منعطف و دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی کاربرد گسترده‌ای پیدا کنند. کشف ساختار داخلی مواد OMIECs گامی مهم در جهت توسعه فناوری‌های نوین محسوب می‌شود. این دستاورد می‌تواند به بهبود عملکرد باتری‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی منجر شود و راه را برای تولید محصولات الکترونیکی سبک‌تر، انعطاف‌پذیرتر و کارآمدتر هموار کند. برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.