Kansainvälinen tutkijaryhmä on onnistunut kehittämään uudenlaisen kaksiulotteisen johtavan polymeerin, joka osoittaa poikkeuksellista metallista sähkönjohtavuutta. Kyseessä on monikerroksinen kaksiulotteinen polyaniliinikide (2DPANI), jonka rakenteelliset ominaisuudet mahdollistavat tehokkaan varauksensiirron – ongelman, joka on aiemmin rajoittanut johtavien polymeerien käyttöä elektroniikassa. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Nature-tiedelehdessä.
Perinteisesti johtavat polymeerit, kuten polyaniliini ja polytiofeeni, eivät ole yltäneet metallien kaltaiseen sähkönjohtavuuteen, koska niiden varauksensiirto polymeeriketjujen välillä on ollut hidasta. 2DPANI:n johtavuus yltää 200 S/cm (siimensiä per senttimetri) tasavirtajohtavuudessa.
Vertailun vuoksi kupari, joka on yksi parhaista sähkönjohteista, johtaa sähköä noin 58 000 000 S/cm. Siruissa yleisimmin käytettävä pii voi johtaa sähköä 0,01–100 S/cm riippuen sen koostumuksesta. Grafeeni, joka on yksi parhaista tunnetuista kaksiulotteisista johteista, voi saavuttaa jopa 1 000 000 S/cm. Näiden lukujen perusteella 2DPANI asettuu lähemmäs metallien ja grafeenin johtavuusluokkaa kuin aiemmin kehitetyt johtavat polymeerit.
Tutkimuksessa havaittiin, että polymeeri käyttäytyy pystysuunnassa (out-of-plane charge transport) metallimaisesti: sen sähkönjohtavuus paranee, kun lämpötila laskee. Tämä eroaa perinteisistä polymeereistä, joissa sähkövastus yleensä kasvaa kylmässä.
Johtavien polymeerien suurin etu metalleihin verrattuna on niiden keveys, joustavuus ja edullinen valmistus. 2DPANI voi tuoda parannuksia useilla teknologia-alueilla, kuten joustavassa elektroniikassa, jossa niitä voidaan käyttää esimerkiksi venyvien näyttöjen, puettavien laitteiden ja taipuvien aurinkokennojen kehittämisessä.
Korkean johtavuutensa ansiosta materiaali voi parantaa antureiden ja elektrodien tehokkuutta esimerkiksi lääketieteellisissä laitteissa, biotunnistuksessa ja energianvarastointiteknologiassa.
Tutkimuksen toteuttivat Kiinalaisen tiedeakatemian Ningbo-materiaalitutkimuslaitos, Max Planck -mikrorakennelaboratorio ja Technische Universität Dresden, ja sitä rahoittivat muun muassa Kiinan kansallinen luonnontieteiden säätiö sekä Zhejiangin provinssin Excellent Youth Foundation.
Päästä-päähän -salaus on noussut digiajan taikasanojen joukkoon. Kun jokin sovellus kertoo viestien olevan suojattuja päästä päähän, moni ajattelee olevansa turvassa: "vain minä ja vastaanottaja näemme viestin, kaikki on kunnossa." Mutta tässä ajattelussa piilee vaara. Salaus yksin ei ole synonyymi yksityisyydelle eikä turvalle, kirjoittaa yksityisyyttä suojelevan Session Technology Foundationin puheenjohtaja Alexander Linton.
