瑞典林雪平大學的研究人員開發出一種穩定的高導電性聚合物墨水。這一進步為高能效的創新印刷電子產品鋪平了道路。研究結果發表在21日的《自然·通訊》雜志上。
導電聚合物使有機生物傳感器、太陽能電池、發光二極管、晶體管和電池等柔性和輕質電子元件的開發成為可能。
導電聚合物的電學性質可通過“摻雜”的方法進行調節。在這種方法中,不同的摻雜劑分子被添加到聚合物中以改變其性質。根據摻雜劑的不同,摻雜聚合物可通過帶負電荷的電子(n型導體)或帶正電荷的“空穴”(p型導體)的運動來導電。目前,最常用的導電聚合物是p型導體聚合物——PEDOT:PSS。PEDOT:PSS具有高導電性、優良的環境穩定性等特征。然而,許多電子設備需要p型和n型的組合才能起作用。目前,還沒有與PEDOT:PSS等同的n型聚合物。
新研究開發出一種新的n型聚合物,它是以乙醇為溶劑的墨水形式出現的,具有高導電性,且在空氣中和高溫下都是穩定的。這種新的聚合物配方被稱為BBL:PEI。
只需將溶液噴灑到表面就可沉積墨水,這使有機電子設備的制造變得更容易、成本更低廉。此外,這種墨水比目前正在開發的含有有害溶劑的其他n型有機導體更環保。
林雪平大學科技系高級講師西蒙妮·法比亞諾表示:“這是一項重大進步,將使下一代印刷電子產品成為可能。這使缺乏合適n型聚合物的功能性電子設備不再‘單腿行走’。”法比亞諾表示,這項技術已經準備好投入常規應用。