html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Химики получили полупроводник для оптоэлектроники из грибов


Хлороцибория сине-зеленоватая (Chlorociboria aeruginascens)

Jymm / Wikimedia commons

Американские химики получили органическую полупроводниковую пленку из сине-зеленого пигмента, выделенного из аскомицетных грибов. Оптические свойства и электропроводность делают эту пленку перспективным материалом для создания оптоэлектронных устройств, пишут ученые в MRS Advances.

Если сейчас большинство пигментов для различных красок получают с помощью химического синтеза, то раньше для них использовались в основном красители естественного происхождения. Источником значительной части природных красителей являются минералы, но некоторые из них могут также добываться, например, из растений или грибов. Красящими компонентами в таком случае становятся органические молекулы с ароматическими элементами в структуре, которые поглощают часть излучения в видимом диапазоне спектра и приобретают таким образом цвет. Сейчас, в связи с активным развитием «зеленой химии» и стремлением снизить экологическую нагрузку со стороны химической промышленности, ученые пытаются частично вернуться к использованию материалов природного происхождения. При этом природные органические пигменты предлагают использовать не только как красители, но и, например, в качестве компонентов электронных устройств.

Группа химиков из Университета штата Орегон под руководством Оксаны Островерховой (Oksana Ostroverkhova) предложила использовать подобным образом сине-зеленый пигмент ксилиндеин, который выделяют из двух видов аскомицетных грибов рода хлороциборий: хлороцибории сине-зеленой (Chlorociboria aeruginosa) и хлороцибории сине-зеленоватой (Chlorociboria aeruginascens). Ксилиндеин — органический пигмент с хиноновой структурой, который раньше использовали для создания сине-зеленого красителя для деревянных материалов, устойчивого к воздействию солнечного света и перепаду температур.

Исследователи использовали это вещество в качестве компонента оптоэлектронных устройств, который поглощает свет в видимом диапазоне спектра. При этом для повышения устойчивости материала ксилиндеин, выделенный из грибов, выращенных в лабораторных условиях, химики смешали с полиметилметакрилатом.

Микрофотографии структуры аморфных пленок из ксилиндеина на поверхности электродов

G. Giesbers et al./ MRS Advances, 2018

Оказалось, что если из такой смеси осадить пористую аморфную пленку на поверхность электродов, то она будет не только поглощать свет в видимой области, но еще и проводить электрический ток при приложении напряжения. Поскольку максимальное поглощение света происходит при длине волны около 670 нанометров, то для измерения фототока ученые использовали гелий-неоновый лазер с близкой длиной волны — 633 нанометра. Авторы работы отмечают, что при небольших напряжениях зависимость тока от напряжения в таких пленках имеет линейный характер, однако при напряжении примерно в 120 вольт становится квадратичной. При этом подвижность носителей заряда в таких пленках составила около 10-3 квадратных сантиметров в секунду при напряжении в один вольт.

Ученые отмечают, что проводимость в пленках ксилиндеина возникает за счет образования водородных связей и стэкинга — формирования стопок из плоских ароматических молекул из-за взаимодействия π-орбиталей атомов соседних молекул. Что интересно, добавление полиметилметакрилата при этом снижает скорость рекомбинации носителей заряда и примерно в два раза повышает эффективность материала по сравнению с пленками из чистого пигмента. Точный механизм этого явления авторы планируют изучить в дальнейших работах.

По словам ученых, предложенный материал они не рассматривают в качестве возможной замены, например, кремнию, однако устойчивость подобных органических полупроводниковых материалов и возможность получения из них гибких пленок делает ксилиндеин перспективным в качестве компонента носимых электронных устройств.

Возможность образования стопок из молекул по аналогичному механизму может приводить не только к увеличению электропроводности, но и повышает теплопроводность. Так, недавно именно этот эффект помог химикам впервые получить полимерный материал, который способен эффективно проводить тепло во всех направлениях примерно на порядок лучше традиционных полимеров.

Александр Дубов

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • ученые
          • университет
          • химия
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции