塑胶奈米纤维：自我组装、高导电性
http://pansci.tw/archives/15607
由 Nicolas Giuseppone 与 Bernard Doudin 领军的法国国家科学研究中心（CNRS）以及
Strasbourg 大学，在制造高传导性塑胶纤维上获致成功，那些纤维的厚度只有几奈米。
这些奈米导线（CNRS 已申请专利）被闪光触发时能够“自我组装”。
不像奈米碳管，这些塑胶奈米纤维在处理时价格低且容易，它们结合了二种目前用来传导
电流的材料的优势：金属与塑胶有机聚合物。事实上，它们优异的电性与那些金属类似。
此外，它们质轻且像塑胶般具有弹性，为 21 世纪电子学所面临的最重要挑战之一开启了
新的可能性：将元件微型化至奈米尺度。这项研究将于 2012 年 4 月 22 日发表在
Nature Chemistry 的网站上。下一步将是证明这些纤维能在产业上被整合到电子装置中
，例如可挠式萤幕、太阳能电池等。
在 2010 年所发表的先前研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6974-78）中，
Giuseppone 等人在获取奈米导线上首度获致成功。为了达成这项功绩，他们在化学上修
饰了“三芳胺（triarylamines）”，这种合成分子在业界的 Xerox 光复制流程中已经用
了几十年。令他们感到相当惊讶的是（他们在光与溶液中观察），他们的新分子自发性地
以整齐方式堆叠，形成微小的纤维。这些导线（只有几百奈米长）是由数千个分子所组成
的“超分子（supramolecular）”所构成。
在与 Doudin 团队的合作下，这些研究者接着仔细研究这些奈米纤维的电气特性。这次，
他们将他们的分子与相间 100 奈米的、由金电极所构成的电子微电路接触。他们接着在
这些电极间施加一电场。
他们第一项重要发现是，当受到闪光触发时，这些纤维独自在电极间自我组装。第二项惊
人的结果是，这些像塑胶般质轻且有弹性的结构，经证明具有传输惊人电流密度，超过
2 x 10^6（A/cm^2），的能力，与铜线相当。此外，它们与金属的界面电阻非常低：比
那些最佳的有机聚合物还要低 10,000 倍。
现在，这些研究者希望证明他们的纤维能被业界用于微型化电子装置中，例如弹性萤幕、
太阳能电池、电晶体、打印式奈米电路等等。