制造塑料半导体更便宜更容易的方法

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廉价、灵活和可持续的塑料半导体将很快成为现实,这得益于滑铁卢大学的化学家们的突破。

Derek Schipper教授和他的滑铁卢团队已经开发出一种制造共轭聚合物的方法,这种塑料使用金属的导电性,使用一种简单的脱水反应,其唯一的副产品是水。

“自然已经使用了这种反应了数十亿年,工业超过一百,”Schipper说,化学教授和加拿大有机材料合成研究主席。“这是生产塑料最便宜也是最环保的反应之一。”

Schipper和他的团队已经成功地应用了这种反应来制造聚(杂)芳烃,这是最被研究的一类共轭聚合物,它被用于制造轻质、低成本的电子产品,如太阳能电池、LED显示器和化学和生化传感器。

脱水是制造聚合物的一种常用方法,一种重复的分子链或单体链,它们像火车一样连接起来。自然界利用脱水反应从葡萄糖、蛋白质和其他生物积木(如纤维素)中制造复合糖。塑料制造商使用它来制造从尼龙到聚酯、便宜和令人难以置信的体积的一切。

“合成一直是这个领域的一个长期存在的问题,”Schipper说。“像我们这样的脱水方法将简化整个过程,从发现新的衍生物到商业产品开发。更好的是,反应在室温下相对较快地进行。

共轭聚合物最早是由Alan Heeger、Alan McDonald和Hideki Shirakawa于20世纪70年代末发现的,最终在2000获得了诺贝尔化学奖。

研究人员和工程师们很快发现了一些新的聚合物种类,包括大量的商业应用,包括半导体版的材料,但在市场上的进展在很大程度上停滞了,因为共轭聚合物很难制造。多步反应往往涉及昂贵的催化剂,并产生对环境有害的废物。

Schipper和他的团队正在继续完善这项技术,同时也致力于开发其他类型的共轭聚合物的脱水合成方法。他们的研究结果最近发表在《欧洲化学》杂志上。

关于滑铁卢大学

滑铁卢大学是加拿大最顶尖的创新大学。拥有超过36000名学生,我们是世界上最大的合作教育体系的所在地。我们的无与伦比的企业家文化,加上对研究的集中关注,成为世界顶尖创新中心之一。

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