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普林斯顿大学的研究者们采用酸性处理制程提升塑料材料的导电率

时间:2020-10-17 16:53 来源:未知  手机版

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对太阳能电池板而言,电池面板内部的导体元件必须采用既透明,电导率又高的材料进行制作,目前用来制作这种导体元件的材料主要是铟和锡元素的氧化物 (ITO),不过ITO材料非常昂贵。而塑料材料虽然价格便宜,而且材质也较为透明柔软,但是材料的导电性却很差。而普林斯顿大学的科学家则发明了一种能 够改善塑料材料导电性的方法。

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塑料材料在溶液状态下虽然电导率较理想,但冷却成型后导电性能则大为下降。根据这些科学家的推理,成型后的塑料材料之所以导电性能不佳,是因为塑料中的聚合体成型后组成了一种刚性结构,因此造成塑料的电导率不佳。科学家们对症下药,对这种聚合体进行酸性处理,这样便可以改变聚合物的组成形式,从而大幅增加塑料的导电性。

Yueh-Lin Loo教授 利用这种方法,科学家们制造出了使用聚合物电极进行连接的晶体管,而所有这些电路结构则可以像喷墨打印机那样把电路印刷在一个表面上。研究小组的带头人 Yueh-Lin Loo教授对这种电路印刷工艺作出了很高的评价: 这种电路印刷工艺意义重大,我们可以用印刷设备把装有塑料材料的 墨盒 像打印机用墨盒打印图形那样把这些塑料材料电路印制在一个表面上。
不仅如此,使用塑料材料还可以降低太阳能电池板的成本。Yueh-Lin指出: ITO材料的价格实在是太高了,要降低塑料太阳能电池的成本,我们必须找到一种ITO的替代物,而我们发明的高电导率塑料材料则可以透过阳光,是一种很好的ITO替代物。
另外,这项研究成果还有其它的实用意义。利用酸性处理制程可导致这种塑料材料的颜色发生变化的特性,人们可以用这种材料来检测一些难以检测的传染病,比如患有耳疾的儿童身体容易生成酸性的氮氧化物,而在接触这些酸性物质后,这种塑料材料的颜色会从黄色变成绿色。而耳疾既难于检测,又是导致儿童听力退化的主要因素。
CNBeta编译
原文:dailytech

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本文标签:材料 塑料 酸性 电导率 导电性

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