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                 2018/10/21  

真菌生产的颜料有望成为半导体材料

来源:  中国涂料在线www.coatingol.com   发布时间: 2018/6/8 10:17:41   



俄勒冈州立大学(Oregon State University)的研究人员正在研究一种高度耐用的有机颜料,这种颜料被人类在艺术品中使用了数百年,有望成为一种半导体材料。


研究结果表明,在不需要高性能硅的电子或光电子应用中,它可以成为一种可持续、低成本、易于制造的硅替代品。


光电子学是一种结合了光和电子学的技术,例如太阳能电池,目前正在研究的色素是木质素。


“木素很漂亮,但它也有用吗?”俄勒冈州立大学的物理学家奥克萨纳·奥斯特洛夫科娃(Oksana Ostroverkhova)说。“它是一种电子材料,但不是很棒的材料,但人们乐观地认为,我们可以把它做得更好。”


木质素是由两种以木材为食的真菌分泌的。任何被真菌感染的木材都被染成蓝绿色,而工匠们几个世纪以来一直珍视受到木素影响的木材。


这种颜料是如此的稳定,以至于五千年前的装饰产品仍然呈现出独特的色彩。它能抵抗长时间暴露在高温、紫外线和电子压力下。


Ostroverkhova说:“如果我们能知道这些真菌产生的色素为什么如此稳定的秘密,我们就能解决有机电子学存在的问题。”“而且,许多有机电子材料生产成本太高,所以我们希望以一种有利于经济的生态友好的方式,低成本地做一些事情。”


根据目前的制造技术,木质素倾向于形成具有多孔性、不规则的“岩石”结构的非均匀薄膜。


“有很多不同的表现,”她说。“你可以在实验室里对它进行修补,但你不可能大规模地利用它制造出与技术相关的设备。但我们找到了一种方法,使它更容易加工,并获得一个像样的电影质量。”


Ostroverkhova和OSU的科学与林业学院的合作者将木质素与透明的非导电聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯)混合,简称PMMA,有时也被称为丙烯酸玻璃。他们在玻璃基板上的电极上滴下原生质木素和丁二酸-聚甲基丙烯酸甲酯混合溶液进行测试。


他们发现这种非导电聚合物极大地改善了薄膜的结构,而不会对木质素的电性能产生不利的影响,共混膜显示出较好的光敏性。


Ostroverkhova说:“确切地说,为什么会发生这种情况,以及它在太阳能电池中的潜在价值,我们将在未来的研究中进行研究。”“我们还将研究用天然产品取代聚合物,一种由纤维素制成的可持续产品,我们可以从纤维素中生长色素,然后制造出一种可以使用的设备。”


二甲代苯胺永远不会打败硅,但对于许多应用来说,它不需要打败硅,”她说。“它可以很好地沉积在大而灵活的基片上,比如制造可穿戴电子设备。”


这项研究的结果最近发表在了《MRS进展》上,它代表了真菌生产的材料在薄膜电器中的首次应用。
“还有更多的材料,”Ostroverkhova说,“这只是我们第一次探索,这可能是一种全新的有机电子材料的开始。”

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