JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Princetonin yliopiston, Georgia Institute of Technologyn ja Berliinissä sijaitsevan Humboldt-yliopiston tutkijoiden tiimi on tutkinut orgaanisen elektroniikan seostusaineita. He ovat kehittäneet "hyper-reducing -lisäaineeksi" kutsumansa seosyhdisteen. Kyseessä on epätavallinen yhdistelmä elektronien luovutuksen tehokkuutta, vakautta ilmanalassa ja kykyä toimia sellaisten orgaanisen puolijohdeluokan aineiden kanssa, jotka ovat aiemmin olleet hyvin vaikeita seostaa.

Uusi ruteniumia sisältävä yhdiste on pelkistävä aine eli se lisää elektroneja orgaaniseen puolijohteeseen osana seostusprosessia. Yhdiste kuuluu äskettäin esiteltyyn dimeeristen organometallisten lisäaineiden luokkaan.

Ruteniumyhdiste on dimeeri, joten se koostuu kahdesta identtisestä molekyylistä tai monomeereistä. Yhdiste on myös suhteellisen stabiili ja puolijohteisiin lisättäessä se ei reagoi. Jotta orgaanisen puolijohteen johtavuus lisääntyisi, ruteniumdimeerin täytyisi jakautua.

Tutkijat miettivät tapaa purkaa ruteniumdimeeri ja aktivoida seostus. He saivat idean fotosynteesistä ja säteilyttivät yhdistettään ultraviolettivalolla, joka viritti puolijohteen molekyylejä ja käynnisti reaktion. Valolle altistuessa dimeerit kykenivät seostamaan puolijohdetta. Menettely johti johtavuuden kasvuun noin 100 000 -kertaisesti.

Yllättäen valon sammutus ei kuitenkaan palauttanut tilannetta ennalleen ja aiheuttanut johtavuuden katoamista. Havaittiin, että rutenium monomeerit pysyivät eristettyinä puolijohteessa, vaikka termodynamiikan tulisi palauttaa molekyylit alkuperäiseen muotoonsa dimeereinä.

Tutkijoiden hypoteesi on, että monomeerit ovat hajallaan puolijohteessa siten, että niiden on hyvin vaikea palata alkuperäiseen muotoonsa ja muodostaa uudelleen ruteniumdimeeri. Ne ovat siis kineettisesti loukussa.

Tutkijat tarkkailivat seostettua puolijohdetta yli vuoden ajan ja havaitsivat hyvin vähän sähkönjohtokyvyn heikkenemistä. Tarkkailemalla myös siitä valmistettua lediä, tutkijat havaitsivat, että seostus aktivoitui jatkuvasti uudelleen valolla, jota ledi tuotti.

Valo aktivoi järjestelmää entistä enemmän, mikä lisää valontuotantoa ja lisää aktivointia, kunnes järjestelmä on täysin aktivoitu. Tutkijoiden mukaan tämäkin oli uusi ja yllättävä havainto.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 29.11.2017

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

IoT-suunnittelusta demokraattisempaa – avoimen koodin korteilla ja yhteisöjen tuella

Avoimen koodin ohjelmistojen rinnalle ovat tulossa avoimen koodin laitteistot ja kortit. Niiden ja suunnittelijayhteisöjen avulla yhä useampi rakentelija voi saada IoT-suunnittelunsa valmiiksi tuotteeksi asti.

Lue lisää...
 
ETN_fi Langaton anturi kertoo betonin kosteuden https://t.co/QF085IazLJ @MatoEngineering @japikas @FinnBuild
ETN_fi Phoenix Contact ostaa kaksi saksalaista yritystä: SKS Kontakttechnik keskittyy sähkömekaniikkaan, Pulsotronic GmbH… https://t.co/AfQDWxGQ6x
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
 
 

ny template