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2014-12-01為高分子中的電子清出一條路
540 期
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編輯部
11/5 近年來科學家一直在尋找具半導體特性的高分子材料。這種材料的特性是分子內的電子可以自由移動，應用在印刷電子電路、大面積太陽能電池和可撓曲的LED面板上。要達到這種特性，材料必須能夠克服各種製程對於分子結構上所造成的破壞，因為這些凌亂的結構，將導致電子在移動時減緩速度，甚至被停留在分子缺陷內。
而又因高分子材料通常存在著一長鏈做為結構上的主要支幹，長鏈外側包圍著許多短鏈或者特殊的官能基；這些側鏈上所設計的「共軛系統」（當2個以上的雙鍵分別夾著單鍵而相連接時，則稱此雙鍵為共軛雙鍵）能使高分子材料易於加工處理，但卻使得結構產生各種立體障礙，所以也會降低電子移動的效率。
來自英國劍橋大學的研究人員，找到一種新的高分子材料，材料中有70％的電子能夠自由運動，而在一般的高分子中至多只可達到50％。它突破了固有的限制，讓電子能更快速移動。
來自英國劍橋大學的研究人員，找到一種新的高分子材料，材料中有70％的電子能夠自由運動，而在一般的高分子中至多只可達到50％。它突破了固有的限制，讓電子能更快速移動。
這個新材料，幾乎可以容忍任何加工時在這些側鏈上所造成的結構障礙。這種帶有共軛系統的高分子，類似由微小的石墨烯（一種由碳原子組成，呈六角型蜂巢狀的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料）組成絲帶一樣的結構，包覆著高分子的主幹；從巨觀來看，它幾乎毫無秩序性，但是在微觀結構上，卻能容許電子像是在無機半導體中，近乎完全自由地運動，雖然沒有如在石墨烯中般快速，但是卻比石墨烯容易處理，製程上也較為便宜。