Добавьте изюминку -молекулам: новая стратегия разработки органических полупроводниковых материалов!⁠⁠

Учёные работали над созданием особых органических молекул — то есть молекул, состоящих из углерода и других элементов, которые могут проводить электричество. Обычно такие молекулы имеют плоскую форму, словно лист бумаги. Из-за этого электрический ток в материалах из них может легко двигаться только в нескольких направлениях — вдоль этой плоской поверхности. Чтобы электроника из таких материалов работала хорошо, нужно очень точно выстраивать молекулы в правильном положении, что сложно и дорого.

В новом исследовании учёные решили изменить форму молекул. Они добавили в них маленькие группы атомов — метильные группы — которые «заставили» молекулы закрутиться и стать объёмными, как маленькие спирали или винтики. Благодаря этому молекулы в твёрдом состоянии не лежат плоско, а складываются друг на друга в трёхмерную структуру, похожую на сложную трёхмерную сеть.

Почему это важно? Потому что теперь электрические заряды — например, «дырки» (положительно заряженные частицы, которые переносят ток) — могут перемещаться не только в одном или двух направлениях, а сразу в трёх. Это даёт больше свободы для движения тока и улучшает работу материала.

Чтобы проверить, действительно ли такая молекула может работать как полупроводник (материал, который управляет током и используется в электронике), учёные собрали из неё устройство под названием органический полевой транзистор. Это небольшой прибор, который переключает и усиливает электрический сигнал. Эксперименты показали, что новая молекула отлично справляется с этой задачей — она проводит ток с хорошей подвижностью зарядов.

Это открытие важно, потому что теперь можно создавать органические электронные материалы, которые не требуют сложного и точного выравнивания молекул. Такие материалы легче производить, и они могут стать основой для гибкой, лёгкой и экологичной электроники — например, гибких экранов, носимой электроники и других устройств будущего.

В итоге, новая «закрученная» трёхмерная форма молекул открывает новые возможности для создания более надёжной и эффективной органической электроники, которая может работать лучше и быть удобнее в использовании.