Các nhà khoa học đã tạo ra thành công vật liệu bán dẫn giá rẻ, có cấu trúc khá giống với thành phần của nhựa , để có thể dẫn điện hiệu quả hơn trước.

Từ máy dò râu mèo vào đầu những năm 1900 đến chip mạch điện tử trong điện thoại di động hiện đại, có thể thấy các thiết bị điện tử đã được nâng cấp và biến đổi theo vô số cách để đáp ứng với nhu cầu của loài người. Ngoài việc tăng hiệu suất của các chất bán dẫn được sử dụng thông thường như silicon, nghiên cứu gần đây tập trung vào việc khám phá các vật liệu bán dẫn hiệu quả hơn về chi phí. Để phù hợp với những yêu cầu này, một ấn phẩm mới trên tạp chí Nature Materials đã tạo ra thành công vật liệu bán dẫn giá rẻ, có cấu trúc khá giống với thành phần của nhựa , để có thể dẫn điện hiệu quả hơn trước.

Trong khi silicon là vật liệu bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong pin mặt trời ngày nay, các nhà nghiên cứu hướng tới việc thử nghiệm kết hợp silicon với các vật liệu khác để tăng hiệu suất của pin mặt trời. Những nỗ lực khác bao gồm việc sử dụng các vật liệu mới có thể được sửa đổi để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Một loại vật liệu tương tự như nhựa đang được thử nghiệm . Mặc dù những vật liệu này tạo nhiều điều kiện để điều chỉnh cấu trúc và chức năng hơn, nhưng chúng vẫn không thể sánh được với các thiết bị bán dẫn dựa trên silicon hiện có về mặt hiệu quả.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu cố gắng tăng độ dẫn điện của vật liệu nhựa này với sự trợ giúp của hai hóa chất với chi phí thấp và dễ kiếm: dimethyl sulphoxide (DMSO) và hydrobromic acid (HBr). Kết quả của các phản ứng hóa học trong vật liệu bán dẫn, một trong những sản phẩm phụ được hình thành là nước, do đó phản ứng này không tạo ra nhiều chất thải. Giá thành của vật liệu này thấp hơn 5000 lần so với loại vật liệu hiện có được sử dụng với cùng mục đích.

Các nhà nghiên cứu tham gia vào nghiên cứu này, dẫn đầu bởi Pabitra Nayak từ Viện Nghiên cứu Cơ bản Tata, Hyderabad, đã quan sát thấy rằng thiết bị bán dẫn mới này dẫn điện ổn định ngay cả khi hoạt động liên tục ở 100 ° C. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh việc sử dụng phương pháp này trong việc chế tạo pin mặt trời thế hệ mới hiện đại, bóng bán dẫn và bộ phát ánh sáng. Mặc dù phương pháp mới này hứa hẹn phát triển thế hệ pin mặt trời tiếp theo, nhưng nó cũng có thể cải thiện chất lượng hiển thị trên điện thoại di động và truyền hình độ nét cao. Ngoài những mục đích này, vật liệu này có thể trở thành nhân tố thay đổi cuộc chơi trong việc phát triển các thiết bị như thiết bị điện tử đeo được, cảm biến sinh học và điện tử sinh học.

Nghiên cứu này cũng mở ra nhiều hướng để tạo ra chất bán dẫn hiệu quả hơn với sự kết hợp các hóa chất tương thích để cải thiện hơn nữa loại thiết bị điện tử hiện có.

Link: https://techxplore.com/news/2021-04-plastic-electronics-ushering-technology.html