新设计：透明可印刷塑料具有高导电性
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近日，美国机械工程研究科学家詹姆斯·庞德和佐治亚理工学院的研究人员设计出一种透明聚合物薄膜。这种薄膜可以像其他常用材料一样有效地导电。它也非常柔软，可以在工业规模上使用。这一生产过程预计将导致新的柔性和透明电子设备的出现，如可穿戴生物传感器、有机光伏电池、虚拟或增强现实显示器和眼镜。
为了制造一种能够携带电荷的塑料薄膜，研究人员从一种叫做PEDOT的聚合物开始。这种聚合物很容易导电，但由于它是不溶性和不可熔的，所以很难加工。然而，当侧链添加到PEDOT结构中时，它可以溶解并像可打印墨水或油漆一样使用。然而，这些侧链本质上是蜡状物质，蜡的导电性不是很好。因此，当加工完成后，研究人员将侧链敲掉并清洗。
研究人员制造了带有侧链的聚合物，然后将其用于印刷或喷涂，然后化学切割侧链并用普通工业溶剂将其洗掉。在最后的转化步骤之后，产生一种柔性和高导电性的膜，该膜非常稳定，不能被水或其他溶剂渗透。
这种新材料被命名为PEDOT（OH）。未来，它可能用于平板显示器、光伏、智能窗和其他材料，例如铟锡氧化物，这是使用最广泛的透明导体之一。
研究团队今年在两份化学期刊上发表了他们的研究结果。首先，他们在《美国化学学会杂志》上描述了这个想法，并证明它是可行的。最近，他们优化了最大电导率的设计，结果发表在最新一期的《德国应用化学》上。
研究人员表示，使用铟锡氧化物制造柔性和柔性设备相当困难，因为它是一种易开裂的脆性材料。新设计的聚合物是柔性的。在生物电子学领域，例如可以植入皮肤的设备，这些具有机械柔性、导电性和透明度的材料将在未来大放异彩。
