盡管有機材料經(jīng)常被用作半導(dǎo)體，比如有機發(fā)光二極管和有機晶體管等，但擁有像金屬一樣的高導(dǎo)電性的有機材料仍然非常稀少。有機金屬研發(fā)領(lǐng)域存在的一個問題是，良好的導(dǎo)電性能要求材料具有很高的結(jié)晶度，但晶體結(jié)構(gòu)卻不利于材料的加工和成型。現(xiàn)在，法國斯特拉斯堡大學(xué)的研究團隊開發(fā)出一類新的有機材料，不僅導(dǎo)電性高，而且非常柔軟、有彈性，成功克服了上述難題。

    發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會會刊》上的這項最新研究稱，當(dāng)使用光脈沖照射時，該材料能夠重組其分子以糾正結(jié)構(gòu)缺陷，因此，新材料可以組裝為低結(jié)晶度結(jié)構(gòu)，然后通過一個光脈沖轉(zhuǎn)換成為具有高導(dǎo)電性的材料。

    “歷史上已經(jīng)使用無機材料，如摻有雜質(zhì)的硅、銅、銀等，開發(fā)出了很多電子設(shè)備。”斯特拉斯堡大學(xué)教授尼古拉斯·杰賽普說，“這些材料來自于有限的自然資源，需要進行昂貴的提取和處理，才能適用于制造業(yè)。另外，我們還面臨著電子垃圾的大問題，因為許多電子器件所用的無機材料對環(huán)境具有相當(dāng)大的毒性，回收不僅困難而且成本昂貴。有機金屬則提供了另一種選擇，它比較便宜，易于生產(chǎn)，而且環(huán)保。除了替代無機材料用于我們目前使用的電子設(shè)備中，我們還可以用其來構(gòu)建具有新性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的設(shè)備。”

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月19日報道，這種新材料是一種由大量3-氨基三芳香基胺（TATA）分子堆疊構(gòu)成的一維超分子聚合物。雖然這些有機納米線最初也會像其他有機材料一樣受到結(jié)構(gòu)缺陷的影響，但向其施加相對低能量的光脈沖，可以糾正TATA分子堆疊時的角誤差，實際上賦予了這種聚合物自愈的能力。實驗結(jié)果表明，光脈沖照射將這種超分子聚合物的電導(dǎo)率提高了四個數(shù)量級。這也是首次證明，超分子聚合物也能擁有與最好的共軛聚合物類似的電子、磁性和光學(xué)特征。

    由于具有重量輕、成本低、可一次性使用等優(yōu)點，高導(dǎo)電性有機金屬在有機電子器件領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景，包括透明電極、印刷電子電路、熱電材料和內(nèi)存設(shè)備等。

    “未來的研究計劃既包括這些材料中在設(shè)備中的應(yīng)用，也將涵蓋對其基本性質(zhì)的探索。”杰賽普說，“在應(yīng)用方面，我們正在嘗試將這些有機組件整合為適用于電子電路的金屬互連構(gòu)件，測試這些材料在太陽能電池中的效率，以及開發(fā)用于可控垂直器件結(jié)構(gòu)的方法。基礎(chǔ)研究方面的工作則涉及光學(xué)和等離激元光子學(xué)領(lǐng)域的操縱手段以及對材料導(dǎo)電性的進一步闡明和控制。”（陳丹）