To za sprawą jego wielowarstwowej struktura, sprawiającej, że transport ładunku zachodzi tak, jakbyśmy mieli do czynienia z metalem. Wielki sukces międzynarodowego zespołu – złożonego z inżynierów z Chin, Niemiec oraz Hiszpanii – powinien przynieść praktyczne korzyści w elektronice oraz materiałoznawstwie.
Czytaj też: Przetestowali nowy silnik. Teraz Chiny mogą stworzyć superszpiega, który rzuci cień na Blackbirda
Dotychczasowe ustalenia w tej sprawie zostały natomiast zaprezentowane w Nature. Autorzy publikacji opisują, jak ich wielowarstwowy dwuwymiarowy kryształ polianiliny osiąga wysoką przewodność i niebywałą zdolność do transportu ładunku, za sprawą której można porównać ten materiał do metalu.
Ale w rzeczywistości 2DPANI nim nie jest. Zalicza się go do grona polimerów przewodzących, uznawanych za alternatywę dla półprzewodników i metali. Wśród ich cech wyróżniających wymienia się niskie koszty produkcji oraz wysoką elastyczność. Z drugiej strony, dotychczasową wielką bolączką tej technologii pozostawał wydajny transport ładunku.
Polimer opracowany przez międzynarodowy zespół naukowców jest określany mianem 2DPANI. Taki materiał wykazuje przewodność typową dla metalu
Dotyczyło to w szczególności transferu zachodzącego między łańcuchami polimerów, przez co lista praktycznych zastosowań takich polimerów nieco się skróciła. 2DPANI ma doprowadzić do zmiany sytuacji. Członkowie zespołu badawczego stojący za tym potencjalnym przełomem postawili na topologiczną polimeryzację 2D aniliny przy użyciu monowarstwy anionowego środka powierzchniowo czynnego na powierzchni wody.
Domena takiego kryształu ma 130–160 mikrometrów kwadratowych, a grubość – od kilkudziesięciu do kilkuset nanometrów. Poza tym na uwagę zasługuje typ struktury krystalicznej powstały przy udziale splecionych łańcuchów polianiliny, dzięki czemu występuje silne sprzężenie w płaszczyźnie i międzywarstwowe sprzężenie elektroniczne.
W toku testów autorzy ostatnich badań ekstrapolowali przewodność prądu stałego na poziomie 200 S/cm. Ważnym aspektem tych ekspertyz była identyfikacja anizotropowego transportu ładunku, w którym występuje przewodność poza płaszczyzną i w płaszczyźnie – kolejno wynoszące około 7 S/cm i 16 S/cm. Uporanie się z dotychczasowymi ograniczeniami oznacza możliwość prowadzenia dalszych badań nad trójwymiarową przewodnością metali, projektowaniem elektrod, działań dotyczących ekranowania elektromagnetycznego czy czujników.