Фрактальный полимер – полупроводник будущего
Чаще всего под полупроводниковым материалом будущего, который придет на смену кремнию, подразумевают графен – аллотропную двухмерную модификацию углерода. Однако есть проблема: графен не полупроводник. Превращение в такового возможно, однако это сильно ухудшает его полезные свойства.
Один из перспективных материалов удалось открыть ученым Массачусетского технологического университета (MIT). Речь идет о металлоорганическом соединении никеля – металла, покрывающего одно-, двух- и пятирублевые монеты. Созданный органический комплекс состоит из углеродных колец, в которые «внедрены» аминные группы NH2, и называется гексаминотрифенилен (сокращенно HITP). Структура самого соединения, имеющего формулу Ni3(HITP)2, близка к фрактальной.
В центре соединения находится «запрещенная» зона, что придает материалу свойства полупроводника. С помощью «дырочной» проводимости возможно проведение электрического тока, причем даже в объемной форме соединения проводимость составляет 0,02 сименс/метр, а в двумерной форме возрастает до 0,4 См/м. Первый показатель является рекордным для металлоорганических соединений, второй – одним из лучших среди полимеров.
Важным свойством нового материала выступает способность к самосборке вплоть до атомарного уровня точности, что позволяет изменять его свойства в широком диапазоне с учетом различных задач. Например, он может найти применение в производстве мультидиапазонных солнечных панелей.
Для синтеза же нового материала использовались все возможности арсенала органического и неорганического синтеза. Подробнее об этом можно прочитать в статье “High Electrical Conductivity in Ni3(2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene)2, a Semiconducting Metal–Organic Graphene Analogue”, опубликованной в Journal of the American Chemical Society.