Przez długi czas panowało przekonanie, że może on być wyłącznie izolatorem, lecz w świetle ostatnich doniesień widzimy coś zupełnie innego. Stojący za nimi naukowcy wykorzystali przesunięcie kątowe między atomami krzemu i tlenu, aby diametralnie zmienić te właściwości. Tym sposobem zmodyfikowany polimer z izolatora stał się przewodnikiem.
Czytaj też: Ten tajemniczy materiał zrewolucjonizuje komputery kwantowe. Tak to można przechowywać informacje
Kulisy podjętych działań zostały zaprezentowane w Macromolecular Rapid Communications. Autorzy przytoczonej publikacji wyjaśniają, że dzięki przewodnictwu elektrycznemu pojawiającemu się w tym materiale mógłby on zostać wykorzystany na szereg sposobów. Jakich konkretnie? Mówi się chociażby o projektowaniu płaskich wyświetlaczy, elastycznych ogniw fotowoltaicznych, czujników do noszenia czy ubrań przyszłości.
Do odnotowanych zmian doszło za sprawą zmiany kątów wiązań między atomami krzemu i tlenu. W takich okolicznościach jego właściwości z zakresu przewodnictwa uległy całkowitej zmianie. Ta okazała się kompletnie zadziwiająca, a sami zainteresowani przyznają, że wcześniej panowało przekonanie, jakoby odnotowany poziom przewodnictwa elektrycznego był niemożliwy w przypadku silikonów.
Kopolimer objęty eksperymentami wykazał całkowitą zmianę w zakresie przewodnictwa elektrycznego. Do osiągnięcia tego celu wystarczyła zmiana kąta wiązań między atomami tlenu i krzemu
Te były dotychczas dość powszechnie stosowane z innego względu: cechują się wodoodpornością, dlatego korzystano z nich w urządzeniach biomedycznych, uszczelniaczach i powłokach elektronicznych. Po drugiej strony barykady znajdowały się półprzewodniki stosowane chociażby w produkcji elastycznej elektroniki. Aby połączyć właściwości jednych i drugich, członkowie zespołu badawczego wykorzystali pewien szkielet.
Ten, złożony z atomów krzemu i tlenu, doprowadził do powstania trójwymiarowych, złożonych struktur. Jak wykazały obserwacje, kąty istniejących wiązań rozciągały się od 140 stopni w stanie podstawowym do 150 stopni po wzbudzeniu. To zdecydowanie więcej niż zwykle, ponieważ w przypadku konwencjonalnych polimerów kąt wynosił około 110 stopni i uniemożliwia przepływ elektronów, czyli przewodnictwo elektryczne.
Czytaj też: Przypadkowo stworzyli materiał, który wydaje się przeczyć prawom fizyki. Wtedy stało się coś niezwykłego
Zwiększając kąt naukowcy doprowadzili do zmiany i odnotowali coś jeszcze: kiedy elektrony przeskakują między stanami energetycznymi, pochłaniają i emitują światło. Jego emisja jest zależna od długości łańcucha polimeru: dłuższe wytwarzają czerwone światło o niższej energii, natomiast krótsze: niebieskie światło o wyższej energii. W pewnym momencie autorom udało się odtworzyć wszystkie kolory tęczy. Stało się tak, ponieważ każda probówka pochłaniała i emitowała światło przy różnych energiach.