研究全新一类有机电子材料的开端:高度耐用的碗菌木素颜料

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2018-07-27 22:32:36

,可以用于人们所创作的艺术品,使其保持数百年不褪色。和半导体材料一样具有很好的前景。

调查结果表明,这种有机颜料具有可持续,低成本,易于制造的优点,可以替代硅的电子或光电子应用,但同时又不需要硅的高性能。

光电子技术是一种将光和电子组合使用的技术,例如太阳能电池,以及所研究的颜料碗菌木素。

俄勒冈州立大学的物理学家oksana ostroverkhova说:“碗菌木素很漂亮,但是有用吗?我们可以从中提取出多少做颜料?

它具有电子材料的作用,但不是很好,但我们相信可以让它变得更好。”

碗菌木素由盘菌类中的两种可食用木材菌分泌。 任何受真菌感染的木材都会被染成蓝绿色,因此几个世纪以来,工匠们都将这种受碗菌木素影响的蓝绿色木材视若珍宝。

这种颜料性能非常稳定,以至于半个世纪前的装饰品仍然保持其独特的色彩。 它能够长时间抵御于高温,紫外线和电气压力的影响。

ostroverkhova表示:“如果我们能够知道为什么这些菌类生产的颜料如此稳定,那么我们就可以解决有机电子学中存在的问题。另外,许多有机电子材料的生产成本太高,所以我们希望以对经济有利的生态友好的方式进行低成本生产。”

以目前的制造技术,所生产的碗菌木素倾向于形成多孔,不规则,“岩石”结构的不均匀薄膜。

她表示“它的性能差异大,虽然你可以在实验室中对它进行修改,但是你无法真正制造出大规模的技术相关设备,因此我们找到了一种方法来使它更容易处理,并获得良好的薄膜质量。”

ostroverkhova和俄勒冈州立大学科学与林业学院的合作者将碗菌木素与聚甲基丙烯酸甲酯混合在一起。这种聚甲基丙烯酸甲酯是一种透明的非导电聚合物,缩写为pmma,有时也称为丙烯酸玻璃。 他们将原始的碗菌木素和碗菌木素-pmma混合物滴液浇铸到玻璃基板上的电极上进行测试。

他们发现,非导电聚合物大大改善了薄膜结构,并对碗菌木素的电性能没有产生不利影响。实际上,共混膜可以表现出更好的光敏性。

ostroverkhova说:“究竟是为什么发生这种情况,以及它在太阳能电池中有什么潜在价值,我们将在未来的研究中进行调查。同时我们也会考虑用天然产品(一种由细胞膜质制成的可持续性产品)取代聚合物。我们可以从细胞膜质中生长色素,并且制造出一种能够随时生产的装置。

她表示:“碗菌木素永远不会击败硅片,但在许多应用中,它并不需要击败硅片。碗菌木素可以很好地沉积到大型柔性基板上,例如可用于制造可穿戴电子设备。”

这项研究最近发表在了mrs advances上,其研究结果代表了菌类生产材料在薄膜电子器件中的首次使用。

ostroverkhova提出:“但还会有更多的材料,而这只是我们探索的第一个。它可能是研究全新一类有机电子材料的开端。”

文章来自sciencedaily,由材料新闻在线团队编译,原文标题:fungi-produced pigment shows promise as semiconductor material