Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 38 reacties
Bron: FOM, submitter: -DarkShadow-

Onderzoekers van de Stichting FOM en de Technische Universiteit Delft hebben ontdekt dat bepaalde typen polymeren uitstekend lading kunnen geleiden. Tot op heden waren alleen polymeren bekend met een geleiding die ruwweg een factor duizend lager lag dan die van conventionele halfgeleiders. De bestudeerde polymeren hebben een soort van ladder structuur en hebben een geleiding die dicht in de buurt komt van conventionele halfgeleiders. Dit is mogelijk doordat deze polymeren een stevige starre 'wervelkolom' hebben waarlangs de lading gemakkelijk kan bewegen. De ontdekking van polymeren met een goede geleiding is een belangrijke stap richting plastic elektronica. Een andere toepassing van de polymeren kan wellicht gevonden worden bij elektronica op moleculaire schaal.

Structuur van een polymeer met goede geleidende eigenschappen
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (38)

Ben zelf in TU Delft bezig met geleiding bij polymeren. Bij dit soort polymeren moet men denken aan PolyEthyleenOxide en niet te lange ketens, ongeveer 600 groepen lang. Om de geleiding binnen deze ketens te bevorderen, wordt er gebruik gemaakt van nanoparticles bv. TiO2 Titaandioxide. Hierdoor komt de Fermi energie lager te zitten. m.a.w. de electronen gaan bij lagere energieen het geleidingsband in.
kan dit ook worden gebruikt in polymeren zonnecellen of beeldschermen? Daarbij is de beweeglijkheid toch ook heel erg van belang? En wat zijn bevoorbeeld de deeltjes die vrijkomen bij de ontvangst van zonlicht? En worden er kleuren weergegeven door er stoom door te leiden?
ja, je moet niet veel chemicus zijn om te weten dat dit goed zal geleiden, maar ga dat maar eens maken op een industriële schaal.

Zou dit goed kunnen verwerkt worden in blends of als folies? het ziet er namelijk ongelofelijk stijf uit. Als je dacht dat polycarbonaten of polystyreen hard was wacht dan maar tot je dit probeert Oo

Het voordeel van de meer oorspronkelijke versies (met I ipv H atomen aan de uiteindes van bestaande polymeren) was dat ze makkelijker verwerkbaar zijn en veeeel flexibeler.
nee, je moet inderdaad niet veel chemicus zijn. Want die mensen die deze onderzoeken doen vragen gewoon naar de bekende weg en ontdekken alleen dingen die we dus al lang weten.

Sorry hoor, maar als jij een beetje chemicus bent, dan had je dit toch al lang kunnen publiceren, en gebruik misschien zelfs patenteren?
Vind een beetje kortzichtige reactie van jullie. Om electrische lading te kunnen geleiden moet er een vrij elektron zijn.

Metalen geleiden daarom over het algemeen zo ontzettend goed. In het metaalrooster is de ruimte om elektronen vrij te laten gaan.

Daarnaast is het bouwen van zo'n molecuul ook niet even kattepis
Volgens mij is hier iets ontdekt wat al miljoenen jaren bestaat, en wel in de vorm van zenuwen :D
Ik denk dat 't ontdekken ervan niet 't probleem is; eerder het mogelijk maken om ze ook écht te kunnen maken.
Het bericht wordt hier niet goed weergegeven. Geleidende polymeren bestaan al veel langer, zie ook de informatie over de nobelprijs in scheikunde uit 2000: http://nobelprize.org/chemistry/laureates/2000/public.html

Er zijn al langere tijd polymeren bekend met geleidbaarheid vergelijkbaar met halfgeleiders... Overigens bestaat plastic electronica ook al een tijdje. Philips heeft een plastic display'tje in een van hun telefoons en ook in de Philishave zit er een.

Wat de Delftenaren hebben aangetoond is dat de mobiliteit (beweeglijkheid) in een bepaald type polymeer hoger ligt dan aanvankelijk werd aangenomen. Met deze nieuwe kennis kan de plastic electronica wellicht verbeterd worden.

Niet zo revolutionair dus als dit nieuwsbericht het doet lijken.
Ik werk zelf aan geleidende plastics en dit is zeker niet nieuw. Doordat ze gekopeld zijn via zo'n bruggetje kunnen ze niet draaien om hun en zijn ze dus vlak en hebben ze betere pi-overlap (orbitalen) en betere geleiding. Deze laddertype polymeren zijn echter zeer slecht oplosbaar en daardoor moeilijk te verwerk/processen. Daarnaast zijn ze niet stabiel aan de lucht. Dus een beetje een loos bericht. Er zijn tig..polymeren, die beter zijn.

Deze polymeren zijn idd toepasbaar voor polyleds en zonnecellen.
Er zijn tig..polymeren, die beter zijn
O ja? Welke dan, in dit toepassingsgebied?
Polymeren zijn toch organisch? Betekent dat dat we binnenkort voor het eerst een computer kunnen kopen bij de slager?

"Doet u maar een onsje Mhz meer graag :+ "
Je hebt inderdaad organische polymeren en kunstmatige polymeren.
Het is al een hele stap dat er nu een goed geleidende polymeer ontdekt is. Om deze ook nog een biologisch afbreekbaar te maken is er echter nog erg veel research nodig. Afbreekbare polymeren mogen alleen opgebouwd worden uit eiwitten en polysacchariden, wat dus de mogelijkheden ernstig beperkt.
Ik betwijfel dus of het nog zo ver gaat komen dat je biologisch afbreekbare computers kunt maken. Maargoed, vroeger had men ook twijfels over de stoomtrein ;).
Met organische stof wordt er eigenlijk bedoeld dat er veel koolstof atomen in de moleculen van een stof zitten. Dus alcohol, om maar wat te noemen, is ook organisch. Dus "organische polymeren" is eigenlijk een beetje dubbelop.
Helaas is dat niet helemaal zo:

Orgnische stoffen zijn stoffen waarvan koolstof 1 van de belangrijkste elementen is EN die vaak in relatie staan tot natuurlijke/ levende producten.

Anorganische stoffen kunnen dus wel degelijk koolstof bevatten maar dit is niet perse het belangrijkste element.
VB: Kalk bevat ook koolstof maar het belangrijkste element hierin is Calcium en dus is het anorganisch!

Koolstofdioxide is ook niet perse organisch: het is namelijk een Oxide dus je zou kunnen zeggen dat het belangrijkste element Zuurstof is ipv Koolstof!

Diamant is ook niet organisch net als grafiet en toch is dit beide pure koolstof! (>99 %)

De grens is gewoon niet altijd even makelijk te trekken!
Je kunt dat veel zelfs weg laten.. Een organische stof is niets anders dan een stof waar koolstof in voorkomt.

Water (H20) en dan ook anorganisch
Koolstofdixiode (CO2) is wel organisch.
Volgens mij lopen er al een kleine 6 miljard van dit soort dingen rond op deze aardbol :-)
Erg verwonderlijk is het overigens niet. Aangezien (pure) koolstofmolecuulstructuren al als een dolle geleiden, zouden een aantal verbindingen die daar niet teveel van afwijken ook moeten kunnen geleiden...

Overigens gaat hetzelfde op voor stoffen waar je Koolstof (C) vervangt door Silicium (Si).
ooit diamant zien geleiden?

de enige koolstof variant die geleidt is grafiet. En dat is welliswaar pure koolstof maar niet een verbdingind zoals diamant dat is. Eigenlijk zijn dat een heleboel plaatjes die over elkaar kunnen gleiden. Daarom wordt grafiet ook als smeermiddel is sloten gebruikt.
Ramzz was geleiding via vrije elektronen in de pi orbitalen van een polymere ringstructuur aan het vergelijken met geleiding in een kristallijn koolstof rooster.
Dat zijn twee heel verschillende dingen.
vet met flink wat grafietpoeder is ook een uitstekend smeermiddel.

En de ontwikkeling van een diamanten isolatorlaag in IC's is nu ook best gevorderd. Diamant een geweldige electrische isolator maar het geleidt warmte juist weer heel erg goed.
Volgens mij weet je niet waar je over praat.
Waarom is er gekozen voor een combo van benzeenringen met een pentaanring ertussen? Het lijkt mij namelijk een veel betere geleiding opleveren als je alleen benzeenringen naast elkaar zet. De volledige elektronenwolk is dan verspreid over het hele molecuul ipv. over de benzeenringen en de rechte onderkant van de pentaanring.
Semi-off-topic:
Wel een mooie chromofoor trouwens, bij welke golflengte krigj je UV-absorptie?
Kan het verkeerd hebben, want organische chemie is niet mijn specialisme. Maar deze verbinding heeft volgens mij ook gewoon een geconjugeerd pi-systeem, dus die pentaanringen hebben weinig invloed. In werkelijkheid is de getekende verbinding natuurlijk incorrect, omdat er immers sprake is van een resonantiestructuur.
Moleculen met direct aanelkaar gekoppelde benzeenringen worden al gebruikt. Een goed voorbeeld is pentaceen. Ze geleiden beter dan polymeren, maar je kunt ze niet of moeilijk ergens in oplossen, wat je wel kan met polymeren. Die oplosbaarheid is handig voor het printen van electronica.
Een keten van alleen maar benzeenringen, als dat al te synthetiseren valt zou veel te stijf zijn om te bewerken. De pentaanringen geven nog wat vrijheid aan de keten door hun conformatie vrijheid Voor moleculaire (niet polymere) geleiders wordt er wel veel onderzoek gedaan naar ketens van benzeenringen zoals tetraceen (4 benzeenringen), pentaceen (5 benzeenringen) en afgeleides daarvan.
Polymeren zijn toch altijd hele grote moleculen? Zal het dan niet zo zijn dat je daarmee veel eerder tegen een grens aanloopt bij het miniaturiseren van het productieprocédé?
Nee. Ze zijn lang in verhouding met simpele organische verbindingen zoals benzeen, maar die zijn korter dan 1 nanometer.
Dat ze korter dan een nanometer zijn, snap ik ook wel... ik stelde ook nergens dat we *gelijk* al tegen grenzen aanlopen. Maar als we over een 10 jaar ofzo met 0,13nm productieprocédés werken (dus 1000x kleiner dan prev-gen cpu's) dan moet er toch wel op een gegeven moment een soortement van, uhm, probleem ontstaan... en misschien is dat probleem dus wel erger als de moleculen van de halfgeleider heel lang zijn.
Je kunt nooit een kleiner procede hebben als 3nm, op dat moment is namelijk 1 transistor 1 molecuul. Tenzij ze op een of andere manier via quantumbewerkingen een transistor kunnen bouwen met sub-moleculaire deeltjes zie ik niet in hoe het kleiner kan worden als 3nm.

Het kleinste procede wat er nu gebruikt kan worden is 45nm, je hebt het dan nog over meer als een factor 10 verkleining geen geringe opgave. Daarnaast kun je er rekening mee houden dat er buiten procede verkleiningen ook betere technieken gemaakt worden waardoor de snelheid toeneemt (denk aan betere prefetchers, meer FPU's etc)

Wanneer je een dergelijk klein procede gebruikt is het stroomverbruik ook gering waardoor 3D structuren mogelijk worden binnen de chip.

Al met al heb je het dan over een factor 1000 aan snelheidswinst tov de CPU's van nu. Oftewel een Athlon 64 3800000+.... Als dat onderhand nog niet snel genoeg is weet ik het niet meer. (Hoewel ze vast wel een reden verzinnen waarom het te traag zou zijn)
Je doet net alsof een molecuul 1nm groot is... Volgens mij zijn ze nog veeel kleiner.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True