Mobieltje mag straks vallen

[jopinie]

NWO-promovenda Paulette Prins heeft aangetoond dat plastic niet slechter hoeft te geleiden dan halfgeleiders die we nu gebruiken. Dit maakt de weg vrij voor een revolutie in de consumentenelektronica: mobieltjes en MP3-spelers zijn straks valvast. Prins promoveert op 20 maart aan de Technische Universiteit Delft.


Het zou een geweldige oplossing zijn: consumentenproducten die niet kapot gaan als je ze per ongeluk laat vallen. Apparaten met flexibele, misschien zelfs oprolbare schermen. Producten die bovendien een stuk goedkoper worden. Tot nu toe leek dit onmogelijk. Breekpunt bij de ontwikkeling van apparaten zijn de chips die erin zitten. Die moeten namelijk stroom geleiden en dat lukt niet goed met plastic chips. Plastic geleidt minstens duizend keer slechter dan de huidige halfgeleiders.


Onderzoekster Prins liet zien dat speciaal ontwikkeld plastic net zo goed geleidt als bestaande halfgeleiders.


Ketens

Geleiding ontstaat doordat lading door materiaal beweegt. Prins kwam erachter dat die beweging in plastic vooral gehinderd wordt door de opbouw van het materiaal. Plastic is opgebouwd uit polymeren. Deze polymeren bestaan uit ingewikkelde ketens. Het meest hinderlijk voor geleiding bleken de uiteinden en breuken en wanorde van de ketens en de wanorde langs de ketens.


Een Duitse groep onderzoekers verbouwde de ketens. Ze vormden een polymeer met een relatief starre, ladderachtige structuur. Prins maakte hier slim gebruik van. Dit polymeer bleek duizend keer beter te geleiden dan tot nu toe experimenteel was aangetoond met plastic.


Technieken

Het onderzoek van Prins is uniek door de combinatie van simulaties en geavanceerde technieken. De onderzoekster bestookte het materiaal met elektronen uit een deeltjesversneller. Zo kon zij de snelle reacties in het plastic tot op honderd microseconden nauwkeurig bestuderen.


Vervolgens bepaalde de natuurkundige de geleiding van de polymeren door microgolfabsorptie te meten. Hiermee omzeilde ze het gebruik van elektroden. Die elektroden verstoren vaak de meting. Onderzoekster Prins publiceerde onder andere over haar bevindingen in het toonaangevende tijdschrift Physical Review Letters.


Lees meer ... NWO