（文章來源：環(huán)球創(chuàng)新智慧）
為了提升聚合物的導電性，從而在有機太陽能電池、發(fā)光二極管和其他生物電子學應用中獲取更高的效率，迄今為止研究人員們都是將材料與各種物質摻雜在一起。一般來說，實現(xiàn)這一點，要么是通過去除一個電子，要么是向半導體材料加入一個摻雜分子，這種方法將提升電荷的數(shù)量，從而提升材料的導電性。

林雪平大學有機電子實驗室有機納米電子學課題組領頭人 Simone Fabiano 副教授表示：“我們通常是通過摻雜有機聚合物提升其導電性以及設備的性能。這種處理在一段時間內是穩(wěn)定的，但是材料會退化而且我們當作摻雜劑使用的物質最終會逸走。這就是我們不惜一切代價想要在生物電子學等應用中避免的。在生物電子學應用中，有機電子元件會為可穿戴電子設備以及身體中的植入物帶來巨大的益處。”

近日，瑞典林雪平大學有機電子實驗室 Simone Fabiano 領導的研究小組創(chuàng)造出一種無需摻雜就能具備極佳導電性能的有機材料。他們通過將兩種具有不同特性的聚合物混合到一起實現(xiàn)了這種材料。

該研究小組的科學家來自五個國家，如今成功地將兩種聚合物結合到一起，制造出一種導電油墨。這種油墨無需任何摻雜就可以導電。這兩種材料的能級可以完美地匹配，這樣電荷就可以自發(fā)地從一種聚合物轉移到另一種聚合物。藍色的那個是施體聚合物溶液，而紅色的哪個是受體聚合物溶液。兩種嶄新的聚合物都是非導電的，因為在聚合物內部沒有自由移動的電荷。當它們彼此相遇時，來自施體聚合物的電子將自動地轉移到受體聚合物，從而在兩種聚合物內都留下自由移動的電荷。

Simone Fabiano 表示：“電荷自發(fā)轉移的現(xiàn)象之前就已經(jīng)演示過，但是只是在實驗室規(guī)模對單晶體進行了演示。沒有人演示過可用于工業(yè)規(guī)模的東西。由大而穩(wěn)定的分子組成的聚合物非常易于從溶液中沉積出來，這就是它們非常適合作為印刷電子中的油墨大規(guī)模使用的原因。”

聚合物是簡單且相對便宜的材料，并且已經(jīng)可以商用。新聚合物混合物中無異物滲出。它可以長時間保持穩(wěn)定，且經(jīng)受住高溫。這些特性對于能量采集/存儲設備以及可穿戴電子設備來說非常重要。Simone Fabiano 表示：“因為它們沒有摻雜劑，長時間穩(wěn)定，并可應用于要求嚴格的場景。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，為改善發(fā)光二極管和太陽能電池的性能提供了全新的可能性，對于其他的熱電應用來說也是如此，尤其是對于可穿戴以及近體電子器件的研究。”

他說：“我們的團隊包括來自林雪平大學和查爾姆斯理工大學的科學家，以及來自美國、德國、日本和中國的專家。領導這項工作真是一次偉大的經(jīng)歷，它是這個領域中重大的一步。”

林雪平大學有機電子實驗室主任 Magnus Berggren 教授表示：“基本上，為了實現(xiàn)高導電性，在導電聚合物中進行摻雜，目前僅能通過將非導電的摻雜劑與導電的聚合物結合到一起來實現(xiàn)。現(xiàn)在，也是首次，兩種導電聚合物的結合成為一個高度穩(wěn)定且高度導電的復合系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)在導電聚合物領域中定義了一個重要的新篇章，并將在全世界范圍內引發(fā)許多新的應用和興趣。”
（責任編輯：fqj）