Полимерный пластилин оказался токопроводящим и может заменить собой металлы
Развитие техники невозможно без разработки новых материалов с необходимыми для работы качествами. Одним же из самых важных на текущий момент может стать пластичный материал, способный проводить электричество. Правда, учёные пока что так и не смогли понять, как именно он работает.
Несовершенные металлы
Методы создания новой электронной техники, приборов и всевозможных машин постоянно пересматриваются и совершенствуются. Только так можно добиться большей производительности, создать новые функции или увеличить надёжность. Именно для этого в процессе производства используются многочисленные редкоземельные элементы, например, литий или неодим, благодаря первому удалось разработать высокоэффективные аккумуляторы, а второй необходим для усиления постоянных магнитов. Впрочем, и с обычными классическими материалами, такими как всем привычные металлы – медь, железо или алюминий, не так всё просто и однозначно. Для приборостроения огромное значение имеет их главное свойство – электропроводность, именно благодаря ей собираются сложнейшие электронные и электромеханические схемы.
К сожалению, с металлами крайне сложно работать: они неподатливые и очень жесткие, а для придания им нужной формы необходим отдельный технологический процесс, чтобы их расплавить или напылить на поверхность. Всё это во много раз усложняет и удорожает процесс производства. Конечно же, исследователи делали попытки создания других проводящих материалов, более пластичных и удобных, но результат оказался не очень впечатляющим. К примеру, проводящие вещества на основе органики постепенно теряли нужные свойства при нагреве. Тем не менее эксперименты в этом направлении продолжаются, а учёные из Чикагского университета и вовсе получили очень странные результаты, которые даже не смогли как следует объяснить.
Феноменальный пластилин
Считается, что своей электропроводностью металлы обязаны собственной структуре. Застывая, они образуют строго упорядоченную кристаллическую решётку, которая отлично проводит электрический ток. Конечно, электропроводность у всех металлов разная, но принцип всегда остаётся одним – ровные ряды кристаллов являются лучшим в мире проводником. Вернее, так было до настоящего времени. Как оказалось, неупорядоченные молекулы тоже могут обладать этим качеством.
Всё началось с того, что учёный из Чикагского университета проводил ряд экспериментов с полимерами на основе соединений углерода и серы. Он сделал из них своего рода пластилин, податливый и мягкий. Ключевой же оказалась добавка никеля, которая была распределена по всему объёму. В итоге получилась совершенно хаотичная, молекулярно неупорядоченная масса с вкраплениями металла. Самым же удивительным было сделанное учёными открытие – полимер проводил электрический ток. Возникновение электропроводности можно было бы понять, если бы в структуре полимера находились упорядоченные металлические кристаллы, образующие длинные проводящие цепочки, но металл был рассеян произвольным образом и всё равно проводил электрический ток.
Пока что учёные не смогли объяснить это явление, хоть и выдвинули предположение относительно его природы. По их словам, полимер мог образовать многослойную структуру, «пересыпанную» кристаллами металла. В таком случает не имеет никакого значения, как именно будет деформироваться масса. Она всё равно сможет проводить электрический ток, по принципу своей работы больше напоминая клубок из изолированных проводов.
Как считают исследователи, сделанное ими открытие, несмотря на пока что невыясненную природу, может стать ключом к модернизации всех принципов построения электронных приборов. Широкое использование пластичных проводников позволит навсегда забыть о применении в схемах металлов, их место займёт гибкая масса, из которой можно вылепить любую форму даже голыми руками. Для изготовления подобного полимера не требуется наличие высоких температур или специальных условий, при желании его можно получить даже на кухонном столе.
Развитие техники невозможно без разработки новых материалов с необходимыми для работы качествами. Одним же из самых важных на текущий момент может стать пластичный материал, способный проводить электричество. Правда, учёные пока что так и не смогли понять, как именно он работает.
Несовершенные металлы
Методы создания новой электронной техники, приборов и всевозможных машин постоянно пересматриваются и совершенствуются. Только так можно добиться большей производительности, создать новые функции или увеличить надёжность. Именно для этого в процессе производства используются многочисленные редкоземельные элементы, например, литий или неодим, благодаря первому удалось разработать высокоэффективные аккумуляторы, а второй необходим для усиления постоянных магнитов. Впрочем, и с обычными классическими материалами, такими как всем привычные металлы – медь, железо или алюминий, не так всё просто и однозначно. Для приборостроения огромное значение имеет их главное свойство – электропроводность, именно благодаря ей собираются сложнейшие электронные и электромеханические схемы.
К сожалению, с металлами крайне сложно работать: они неподатливые и очень жесткие, а для придания им нужной формы необходим отдельный технологический процесс, чтобы их расплавить или напылить на поверхность. Всё это во много раз усложняет и удорожает процесс производства. Конечно же, исследователи делали попытки создания других проводящих материалов, более пластичных и удобных, но результат оказался не очень впечатляющим. К примеру, проводящие вещества на основе органики постепенно теряли нужные свойства при нагреве. Тем не менее эксперименты в этом направлении продолжаются, а учёные из Чикагского университета и вовсе получили очень странные результаты, которые даже не смогли как следует объяснить.
Феноменальный пластилин
Считается, что своей электропроводностью металлы обязаны собственной структуре. Застывая, они образуют строго упорядоченную кристаллическую решётку, которая отлично проводит электрический ток. Конечно, электропроводность у всех металлов разная, но принцип всегда остаётся одним – ровные ряды кристаллов являются лучшим в мире проводником. Вернее, так было до настоящего времени. Как оказалось, неупорядоченные молекулы тоже могут обладать этим качеством.
Всё началось с того, что учёный из Чикагского университета проводил ряд экспериментов с полимерами на основе соединений углерода и серы. Он сделал из них своего рода пластилин, податливый и мягкий. Ключевой же оказалась добавка никеля, которая была распределена по всему объёму. В итоге получилась совершенно хаотичная, молекулярно неупорядоченная масса с вкраплениями металла. Самым же удивительным было сделанное учёными открытие – полимер проводил электрический ток. Возникновение электропроводности можно было бы понять, если бы в структуре полимера находились упорядоченные металлические кристаллы, образующие длинные проводящие цепочки, но металл был рассеян произвольным образом и всё равно проводил электрический ток.
Пока что учёные не смогли объяснить это явление, хоть и выдвинули предположение относительно его природы. По их словам, полимер мог образовать многослойную структуру, «пересыпанную» кристаллами металла. В таком случает не имеет никакого значения, как именно будет деформироваться масса. Она всё равно сможет проводить электрический ток, по принципу своей работы больше напоминая клубок из изолированных проводов.
Как считают исследователи, сделанное ими открытие, несмотря на пока что невыясненную природу, может стать ключом к модернизации всех принципов построения электронных приборов. Широкое использование пластичных проводников позволит навсегда забыть о применении в схемах металлов, их место займёт гибкая масса, из которой можно вылепить любую форму даже голыми руками. Для изготовления подобного полимера не требуется наличие высоких температур или специальных условий, при желании его можно получить даже на кухонном столе.
