תרכובת מוליכה-למחצה חדישה

צוות כימאים מאוניברסיטת ניו-המפשייר הכין את הנגזרת היציבה הראשונה של החומר הקרוי נונאצן (nonacene), ליצירת תרכובת שטמונה בה הבטחה גדולה להכנת רכיבי אלקטרוניקה אורגניים גמישים כגון צגים נרחבים, תאים סולאריים וכדומה
.

תרשים מולקולת הננאצן

צוות המחקר, בראשותו של הפרופסור לכימיה אורגנית Glen Miller, פרסם את ממצאיו בכתב-העת המדעי Journal of the American Chemical Society.

נונאצן, תרכובת בעלת תשע טבעות בנזן המחוברות לאורך קו ישר, שייכת למשפחת מוליכים למחצה אורגניים הקרויים אצנים (acenes, הערך בוויקיפדיה) הנחשבים לטובים ביותר בזכות תכונותיהם האלקטרוניות. אולם, הם מאוד בלתי-יציבים מאחר והם מתחמצנים במהירות.

"ידענו כי לנונאצן יש תכונות אלקטרוניות רצויות ביותר, אולם ידענו גם כי לא ניתן להכינו או להשתמש בו באופן מעשי," מסביר החוקר הראשי.

צוות המחקר הכין את הנגזרת הגדולה של הנונאצן מפיסות קטנות יותר, בדומה לבנייה בלגו. המפתח ליציבותה של התרכובת טמון בהוספה של קבוצה כימית מסוג אריל-תיו (arylthio), אוסף אטומים יציב המכיל בתוכו אטומי גופרית.

"השלד של הפרודה עדיין שם, אולם הוא מכיל קבוצות כימיות נוספות הקשורות אליו," מסביר החוקר הראשי. תוספת זו לא רק שהפכה את הנגזרת ליציבה, אלא גם למסיסה, עובדה המקדמת עוד יותר את תועלתה.

בנונאצנים טמונה היכולת לשמש כבסיס לפיתוח נוסף של התקנים אלקטרוניים אורגניים גמישים: צגי מחשב כה דקים שניתן יהיה לקפלם ואפילו להטמיעם בבגדים. החוקרים מציינים כי גורמי הצבא מתעניינים בטכנולוגיה מאחר והיא תאפשר לפתח מדים להסוואה דמוית-זיקית אשר ישתנו באופן דינאמי כתלות בסביבה החיצונית.

תאים סולאריים אורגניים הינם יישום אפשרי נוסף של נונאצנים – תאים אלו יהיו חסכוניים יותר מאחר והם יכילו חומרים אורגניים זולים במקום צורן גבישי יקר, המשמש ברוב התאים דהיום.

למרות שהחוקר הראשי מציין כי עבודתם זו הינה רק הצעד הראשון להכנת התקני נונאצן יציבים, "תרכובות אלו מקדמות משמעותית את כל הטכנולוגיות הללו קדימה."

"טרם העבודה שלנו, המחשבה להכין התקנים אלקטרוניים אורגניים יציבים המבוססים על נונאצן או נגזרותיו הייתה רק חלום," הוא מוסיף. "בזכות צעד זה, אנו הרבה יותר קרובים להגשמת חלום זה."

הידיעה על המחקר
תקציר המאמר המדעי

Tags: nonacene