化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学
形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学
2018-02-02 10:34:25来源:元素商城

元素百科为您介绍形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学。研究人员已经发现了一种机制,可以触发塑料电子器件中有机晶体中的形状记忆现象。变形的结构材料是用金属合金制成的,但新一代的经济型可印刷塑料电子产品也将从这种现象中获益。形状记忆材料科学与塑料电子技术融合后,将为低功耗电子、医疗电子器件和多功能形状记忆材料的发展打开大门。

 形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学.jpeg

研究结果发表在《自然通讯》杂志上确,并认了两种有机半导体材料中的形状记忆现象。

像打开和疏通阻塞人类血管的可膨胀支架,这样的设备使用了形状记忆技术。热量、光和电信号或机械力将信息传递给设备,告诉它们展开、收缩、弯曲和变形,使之恢复到原来的形式——并且可以反复地这样做,就像一条蛇想吞下它的晚餐。这种效应在金属中效果很好,但由于制造它们的分子的复杂性,在合成有机材料中仍然难以捉摸。

“形状记忆现象在自然界中很普遍,但我们并不真正确定自然界在分子水平上的设计规则。”化学和生物分子工程学教授、该研究的合著者Ying Diao说,“大自然使用的有机化合物与当今市场上用于形状记忆材料的金属合金截然不同。”Diao说,“在自然发生的形状记忆材料中,分子协同变换,这意味着它们在形状改变时都会一起移动。否则,这些材料就会粉碎,形状的变化将是不可逆的,而且是超快的。”

Diao说,合成有机材料中形状记忆机制的发现是偶然的。研究小组意外地制造出了巨大的有机晶体,并很想知道它们是如何在加热的情况下发生转变的。

“我们在显微镜下观察了单个晶体,发现这种转变过程与我们的预期有很大的不同。”研究生兼合著者Hyunjoong Chung说,“我们看到整个分子层在晶体中的一致运动,这些分子似乎驱动了形状记忆效应——这种效应在有机晶体中很少被观察到,因此在很大程度上还未被探索。”

研究人员说,这一意外的发现使研究小组希望探索形状记忆材料科学与有机电子学领域的融合。“今天的电子产品依赖晶体管开关,这是一个非常耗能的过程。”Diao说,“如果我们能在塑料半导体中利用形状记忆效应,以一种合作的方式调整电子特性,那将需要非常低的能量投入,从而可能有助于在低功耗和更高效的电子技术方面取得进展。”

该团队目前正在利用热量来演示形状记忆效应,但正在正在尝试用光波、电场和机械力来进行实验。他们还在通过调整材料的分子结构来探索形状记忆机制的分子起源。“我们已经发现,只要改变分子中的一个原子就可以显著改变这种现象。”Chung说。

Diao说,研究人员对这一研究发现的分子协同效应非常感兴趣,并对最近获得诺贝尔奖的分子机器的概念提出了潜在的应用。“这些分子可以在分子水平上协同改变构象,而小分子结构的变化会在数百万个分子上放大,从而在宏观尺度上启动大运动。”

Diao的小组与比利时布鲁塞勒大学的Yves Geerts教授以及比利时蒙斯大学的David Beljonne和Jerome Cornil教授进行了合作。

伊利诺伊大学、比利时国家科学研究基金、Wiener-Anspach基金会、Leverhulme Trust和Isaac Newton Trust都支持这项研究。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料新材料产业  
相关专题: 塑料
相关阅读:
●  《国家科学院学报》新型超强韧石墨烯材料有望替代碳纤维
元素百科为您介绍新型超强韧石墨烯材料有望替代碳纤维。美科学家组成的国际团队开发出一种超强韧、高导电的石墨烯复合薄膜,可在室温条件下以较低成本制备,有望替代目前广泛使用的碳纤维材料。 发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的研究显示,北京航空航天大学程群峰教授课题组和美国得克萨斯大学达拉斯分校雷·鲍曼团队受到天然珍珠母力学结构的启发,制备出微观结构类似于珍珠母的有序层状石墨烯结构。 程群峰......
●  丁腈手套有哪些颜色,颜色为何那么多
元素百科为您介绍丁腈手套有哪些颜色以及颜色为何那么多。手套在我们传统印象中最常见的就是透明色或者乳白色,而丁腈手套是一个特例,它拥有多种颜色。很多人就会很好奇,为什么丁腈手套有那么多颜色呢?下面就来具体介绍一下它的知识。 丁腈手套有哪些颜色丁腈手套的颜色有很多,最常见的颜色就是蓝色丁腈手套,蓝色又分深蓝色、靛蓝和浅蓝色。浅蓝最为常见,而深蓝色在食品级丁腈手套上较为常见。其次,绿色也得到了......
●  腈纶是什么面料,腈纶起球吗?
元素百科为您介绍:腈纶是什么面料?腈纶起球吗?腈纶是大家最常听说的一种面料,很多人在购买衣服的时候,不仅会注意衣服的款式还会留意衣服的材料。好的衣服材质穿在身上会让人感到非常的舒服,那么你知道腈纶是什么面料吗? 腈纶是什么面料 腈纶在我国的商品名是是聚丙烯腈纤维,而在国外腈纶被称为“奥纶”、“开司米纶”,翻译为英文也就是&ldquo......

您确定要从购物车中移除吗???