전도성 고분자라고 부를 수 있는 물질은 무엇인가요? 그것은 무엇을 합니까?

폴리아세틸렌을 주성분으로 하는 태양전지, 반도체 소재, 전기활성 고분자의 제조는 전도성 고분자라고 할 수 있는데, 이 물질은 금속, 탄소분말, 기타 물질로 합성된 복합재료로서 금속과는 전혀 다른 물질이기 때문이다. 또는 탄소분말은 고분자의 혼합물로 만들어진 전도성 플라스틱으로, 전도성 고분자의 분자 구조 특성 외에 1가의 음이온 쌍이나 양이온 쌍을 함유하여 전도성 고분자의 특성을 결합한 것입니다. 두 물질은 도핑으로 인해 금속과 반도체의 특성 외에도 분자 구조, 가공성 및 비중이 다양해집니다. 이 물질은 아직까지 등장한 지 20년밖에 되지 않은 새로운 유형의 물질이지만, 가공 공정으로 인해 다른 유사한 폴리머가 전기를 전도하게 할 수 있을 뿐만 아니라 그 중 일부도 가능합니다. 발광 다이오드로의 전환도 가능해 전자분야에서 매우 폭넓은 전망을 갖고 있어 미래를 변화시킬 5대 복합재료 중 하나로 관련 효과에 대한 연구가 더 필요하다.

1. 유기반도체의 출현

1967년 일본 경제가 급속히 발전하고 반도체에 대한 수요가 증가하면서 일본은 유기반도체에 대한 연구를 시작했다. 여러 요인으로 인해 화학자 시라카와 히데키(Shirakawa Hideki)는 유기 반도체를 연구하면서 폴리아세틸렌을 사용하기 시작했습니다. 어느 날, 연구실의 한 대학원생이 폴리아세틸렌을 합성하던 중 다른 일을 하느라 실수로 정상 농도보다 수천 배 높은 촉매를 첨가했고, 그 결과 검은색 폴리아세틸렌이 은막을 형성했다. . 대학원생이 고장난 제품을 버리려던 중 우연히 그것을 본 시라카와 히데키는 이 필름이 금속처럼 보이는데 전기가 통할 수 있을까?라고 생각했습니다. 전기를 전도할 수 있다면 연구의 새로운 방향이 제시될 것이지만 측정 결과에 따르면 이 필름은 전도체가 아닌 것으로 나타났습니다. 그러나 시라카와 히데키는 이후 연구에서 폴리아세틸렌 필름에 요오드와 브롬을 첨가하면 전자 상태가 변하지만 지금까지의 연구는 실패했다는 사실을 발견했습니다. ,

2. 협력 결과

1976년 상황은 호전됐다. 미국 화학자 앨런 맥디어미드(Alan McDiarmid)가 학술교류를 위해 일본에 왔고 소개 후 시라카와 히데키(Shirakawa Hideki)의 초청을 받았다. 공동 연구를 위해 펜실베이니아 대학에 왔습니다. 그들은 폴리아세틸렌의 분자 구조에 대해 다양한 실험을 수행한 결과 요오드 증기가 도핑된 트랜스 폴리아세틸렌의 전도도가 원래의 전도도에 비해 수만 배 증가한 것을 발견했습니다. 전도도는 금속의 전도도에 매우 가깝지만 이상적인 효과는 여전히 유지되었습니다. , 그들은 1977년에 이 발견을 The Journal of Chemical Society: Chemical Communications of the Royal Society of Chemistry에 발표했고, 다른 한편으로는 주목을 끌기를 바랐습니다. 다른 과학자들과 함께 새로운 아이디어를 생각해 보세요. 이 방법이 좋다고 말하고 싶습니다. 대만의 박사후 연구원인 Jiang Chuankang은 자신의 아이디어와 업무 경험을 결합하여 요오드 증기를 첨가하여 결과적으로 시스의 전도성을 변경했습니다. 폴리아세틸렌은 테스트를 거쳐 일부 금속보다 전도성이 백만 배 더 좋습니다. 최초의 전도성 고분자 탄생! 이 결과를 과학논문으로 발표해 2000년 노벨상을 받았습니다.