Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer elektrisch leitfähiger Kunststoff

04.02.2003


Bei den Stichwörtern Kunststoff und elektrischer Strom denkt man meist automatisch an Dinge wie Kabelummantelungen oder Computer-Gehäuse. Dass Kunststoffe grundsätzlich Isolatoren sind, ist jedoch ein Vorurteil. Bereits vor etwa dreißig Jahren wurde entdeckt, dass bestimmte Polymere den Strom zu leiten vermögen.


Auch wenn die erste Euphorie schon lange einer gewissen Ernüchterung gewichen ist, so ist doch der Traum von falt- oder gar aufrollbaren Laptops, Tapeten-Fernsehern oder kostengünstigen Wegwerf-Chips, etwa für "intelligente" Etiketten, nicht vom Tisch. Erste Prototypen von flachen Folien-Batterien, organischen Leuchtdioden, Chips, Lasern und Solarzellen existieren bereits. Dennoch - es sind längst nicht alle Probleme hinsichtlich Materialeigenschaften und Fertigung gelöst. Ein Forscherteam um Fred Wudl von der University of California in Los Angeles hat nun einen unkonventionellen Weg zur Herstellung eines sehr haltbaren Kunststoffes mit besonders hoher Leitfähigkeit entdeckt. Es handelt sich dabei um ein spezielles so genanntes Polythiophen. Polythiophene sind einer der wichtigsten industriell genutzten leitfähigen Kunststofftypen.

Die gängigen Herstellverfahren für leitfähige Kunststoffe kranken daran, dass es in Anwesenheit der benötigten Katalysatoren oder Polymerisations-Starter nicht möglich ist, exakt definierte, hochgeordnete Polymer-Strukturen zu erhalten. Genau dies ist nun dem Wudl-Team gelungen, da ihr sehr einfacher Reaktionsweg ganz ohne Hilfsstoffe auskommt. Leichtes Erhitzen und ein paar Stunden abwarten genügt, um das Ausgangsmaterial, farblose Kristalle, in ein blauschwarzes, gut leitendes Polymer von metallischem Glanz zu verwandeln. Das Besondere an dieser "Festkörperreaktion": Die Form des Ausgangsmaterials bleibt erhalten. Und hier liegt auch das Geheimnis der ungewöhnlichen Reaktion; das Ausgangsmaterial besteht aus Kohlenstoff-Doppelringen, die jeweils aus einem Sauerstoff-haltigen Sechs- und einem Schwefel-haltigen Fünfring aufgebaut sind. Eine ganz entscheidende Rolle spielen die beiden Bromatome, die an jedem der Fünfringe hängen. Sie sorgen dafür, dass die einzelnen Doppelringe miteinander zu langen Ketten verknüpfen. Die dabei frei werdenden Bromatome bleiben innerhalb des Polymeren gebunden und bilden dann die für die elektrische Leitfähigkeit so wichtige Dotierung des Kunststoffes.


"Mit unserer Methode können wir recht einfach auch hauchdünne, sehr stabile leitfähige Polythiophen-Filme auf nichtleitende Träger aufbringen," sagt Wudl. "Diese könnten zur Herstellung vollständig organischer Leuchtdioden dienen."

Kontakt:
Prof. Fred Wudl
Department of Chemistry and Biochemistry
and Exotic Materials Institute
University of California, Los Angeles
CA 90095-1569
Fax: (+1) 310-825-0767
E-mail: wudl@chem.ucla.edu

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201 - 606 321
Fax: 06201 - 606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.deangewandte@wiley-vch.de

Dr. Kurt Begitt | idw
Weitere Informationen:
http://www. angewandte.org

Weitere Berichte zu: Ausgangsmaterial Bromatom Kunststoff Polymer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften