Ученые из лаборатории Андерсона при Университете Чикаго изобрели металлополимер, который легко приобретает различные формы и остается стабильным практически в любой среде.

Цепочка полимеров, проводящих электричество. ru3apr/iStock

Пластичный материал

Новый пластиковый материал, обладает свойствами металлов и остается стабильным при воздействии кислот, при нагревании и охлаждении. Исследователи утверждают, что такая структура может оказаться очень эффективной в носимых медицинских устройствах или других видах портативной электроники.

"Это черный порошок. Однако, когда мы наносим его на поверхность в виде пленки или прессуем, как пластилин Play-Doh он начинает переливаться и блестеть", — рассказывает старший автор исследования профессор Джон Андерсон из University of Chicago. "Насколько мы можем судить, он стабилен при температуре до 250 градусов Цельсия", — добавил он, отметив, что материал обладает проводящими свойствами, подобно графиту.

Электропроводность

Электропроводность присуща различным веществам и определяется свойствами среды, в которой электроны способны свободно перемещаться. Такое свойство является ключевой характеристикой твердых проводящих материалов в упорядоченной структуре.

Структура разработанного металлополимера, представляет собой цепочки молекул, состоящих из серы, карбоксина и водорода, которые через равные промежутки включают атомы никеля. В ходе эксперимента выяснилось, что такое соединение обладает высокой электропроводностью, но в то же время является аморфным.

Вопросы остаются

Пока ученые не смогли объяснить причину такого эффекта, однако они предположили, что цепочки полимеров образуют неупорядоченную структуру. Это можно сравнить с беспорядочной стопкой игральных карт. Стопки беспорядочно складываются друг в друга, создавая аморфный материал, который при этом свободно пропускает электроны как по вертикали, так и по горизонтали.

"С фундаментальной точки зрения это не должно быть металлом", — заявил профессор Андерсон. " Нет твердой теории, объясняющей это".

"Хотя у нас пока нет достаточно четкой картины, мы думаем, что молекулярный состав цепочек обеспечивает мощное взаимное наложение полей и металлический характер даже в неупорядоченном и аморфном состоянии", — продолжил Андерсон.

По словам разработчиков, новый материал имеет высокий потенциал применения. "Мы считаем, что подобные материалы могут быть более надежными проводниками электричества, и их можно легко распылять или наносить на поверхности или другие устройства", — заключил Андерсон.

Источники: Journal Interesting Engineering, University of Chicago, Yahoo
1. (https://assets.researchsquare.com/files/rs-1281292/v1_covered.pdf) 
2. (https://finance.yahoo.com/news/scientists-create-entirely-material-t-150415902.html)
3. (https://interestingengineering.com/science/new-type-of-metallic-plastic-can-be-sprayed-on-and-made-from-chains-of-polymers)