Một nhóm các nhà khoa học Mỹ đã tìm ra cách để biến nhựa trong suốt vốn đang được sử dụng làm vật liệu cách điện trở thành vật liệu dẫn điện.
Nhựa truyền thống rất kém trong việc dẫn điện, thay vào đó chúng thường được sử dụng để cách điện, khiến nó trở thành vật liệu phổ biến được lựa chọn để che chắn cho hệ thống dây điện và bảng mạch.
Nhưng các nhà khoa học từ lâu đã hy vọng “lật lại kịch bản” bằng cách thêm các vật liệu khác để tạo ra tính chất dẫn điện của nhựa. Và một nhóm các nhà nghiên cứu hiện đã đưa ra một khả năng đầy hứa hẹn mang lại hy vọng đưa nhựa vào sử dụng trong màn hình cảm ứng lớn hoặc pin mặt trời gắn trên cửa sổ.
Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Jay Guo với chất dẻo trong suốt dẫn điện. (Ảnh: Đại học Michigan).
Vật liệu mới được phát triển bởi các kỹ sư điện và máy tính tại Đại học Michigan, Mỹ, và xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đây của họ. Nghiên cứu mới vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Trước đây, nhóm nghiên cứu đã chứng minh làm thế nào một lớp bạc rất mịn có thể được thêm vào một tấm nhựa để làm cho nó dẫn điện, nhưng cái giá họ phải trả là làm giảm sự truyền ánh sáng của nhựa xuống khoảng 10 %.
Một cách để cải thiện sự truyền ánh sáng của nhựa là sử dụng lớp phủ chống phản chiếu, nhưng những thứ này thường không mang tính dẫn điện. Thông qua sự pha trộn cẩn thận của kim loại và vật liệu nhiều lớp, các nhà nghiên cứu tin rằng họ có thể đã giải quyết được vấn đề này.
Changyeong Jeong, một sinh viên tốt nghiệp ngành Kỹ thuật điện và Khoa học máy tính, đang phát triển nhựa dẫn điện tại Đại học Michigan. (Ảnh: Đại học Michigan).
Nhựa dẫn điện trong suốt mới bao gồm lớp bạc và nhựa rất mịn, cũng có một lượng nhỏ đồng và có độ dày chỉ 6,5 nanomet. Lớp dẫn điện này được kẹp giữa hai vật liệu “điện môi”, một lớp làm bằng oxit nhôm và lớp kia là oxit kẽm.
Những thứ này đã giúp vật liệu mới sự truyền ánh sáng hiệu quả hơn cả nhựa, ở mức 88,4% so với 88,1% đối với nhựa.
Ông Jay Guo, Giáo sư kỹ thuật điện và khoa học máy tính, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã phát triển một cách để tạo ra các lớp phủ có độ trong suốt và độ dẫn cao, độ mờ thấp, tính linh hoạt tuyệt vời, chế tạo dễ dàng và khả năng tương thích tốt với các bề mặt khác nhau”.
Từ đây, nhóm nghiên cứu đang tìm hiểu làm thế nào vật liệu có thể được sử dụng làm dây dẫn nhìn xuyên thấu trong pin mặt trời dán lên cửa sổ. Tiếp đó, họ có dự định sử dụng nhựa dẫn điện để chế tạo trong màn hình tương tác lớn và kính chắn gió xe hơi làm tan băng.