Версия для печати

Диэлектрики проводят ток

Согласно утверждению исследователей Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, при воздействии на тонкие полимерные плёнки видимого диапазона света их токопроводящая способность увеличивается.

Известно, что полимеры не способны проводить электрический ток и являются диэлектриками, поэтому их используют в качестве изоляторов. Однако существуют полимеры, проводящие электрический ток не хуже металлов. Изначально они немногим отличаются от диэлектриков, но при определенных условиях их проводимость резко возрастает. Такое скачкообразное увеличение проводимости называют эффектом переключения.

Чтобы переключить полимер из низкопроводящего состояния в высокопроводящее, его нужно поместить в электрическое или магнитное поле и сжать. Полимерные плёнки, способные менять свою проводимость, стали изучать довольно давно, однако влияния света на эффект переключения исследования не касались.

В Институте физической химии и электрохимии РАН установили, что при добавлении в материал плёнки специального красителя и облучении её светом напряжение, при котором плёнка переключается в режим проводимости, снижается. О своём открытии учёные не замедлили сообщить научной общественности, опубликовав статью в журнале «Высокомолекулярные соединения».

Где нужны органические светочувствительные материалы? По словам одного из авторов статьи Алексея Тамеева, в настоящее время они нашли применение в полиграфической технике (принтеры, ксероксы). А в перспективе подобные материалы могут использовать для преобразования световой энергии в электрическую.

Главная задача, на решение которой направлены силы учёных, — определить механизм, по которому идёт переключение проводимости. Необходимо понять, что в структуре полимеров определяет их способность переходить в высокопроводящее состояние.

Исследования проводили в тонких слоях полимеров (200—900 нанометров) — полидифениленфталида и поливинилкарбазола, в которые вводили различное количество цианинового красителя. К образцам прикладывали механическое давление и электрическое напряжение, затем измеряли вольтамперные характеристики. При увеличении количества красителя, введённого в полимер, напряжение снижалось, наблюдался скачкообразный переход в проводящее состояние. Было замечено, что при облучении плёнок светом со спектром, близким к солнечному, переключение в проводящее состояние происходит легче.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Международного научно-технического центра.

Источник: Информнаука