Стэндфордские исследователи предложили новый метод сборки электроповодников

Ученые из Стэндфордского университета и Департамента энергетики США разработали метод производства невероятно тонких электропроводников с экстраординарными свойствами. На основе диамондоидов – полимерных органических молекул, в которых углеродные атомы скелета связаны между собой точно так же, как и во фрагментах кристаллической решетки алмаза, — исследователи смогли создать электропровдники толщиной всего в три атома. На основе таких проводников в будущем можно будет создавать, например, ткань, которая будет проводить электричество без потери энергии.

Соединяются такие микроскопические проводники между собой методом, похожим на сборку конструктора LEGO. Процесс начинается с соединения атома серы с диамондоидом. Каждый атом серы в свою очередь создает химическое соединения с ионом меди. Со стороны это соединение кажется собиранием конструктора, отсюда и отсылка к LEGO. Благодаря притяжению между диамондоидами, «кубики» конструктора объединяются вместе и создают прочный проводник.

Несмотря на кажущуюся сложность сборки, на самом деле процесс создания таких проводников занимает относительно немного времени. Для создания сверхтонкого провода требуется всего около получаса.

Новый метод сборки обладает и другим преимуществами. Аттрактивные свойства диамодоидов позволяют ученым создавать крошечные проводники с удивительной точность – атом за атомом, — и получать результаты, которые не могли бы быть достигнуты в любом другом случае.

«Как и кубики LEGO, проводник можно соединить только определенным образом, с учетом размера и формы его частей. Внутри каждого проводника находятся атомы серы и меди, выполняя роль электропроводящей среды. Из диамодоидов в свою очередь состоит оболочка провода», — объясняет студент магистратуры Стэндфордского университета и один из ключевых исследователей, синтезировавших провода, Фей Хуа Ли.

Несмотря на ранний этап разработки, результаты весьма интригуют. Однажды на базе таких электропроводников можно будет создавать новые материалы, обладающие электрическими свойствами. Проводники, позволяющие проводить электричество без потери мощности могут стать началом выхода на новый уровень КПД электрической проводимости.