成均馆大学首创大幅提升导电塑料电导率原理

韩国成均馆大学(SKKU)纳米技术研究所Boseok Kang教授领衔的研究团队，通过向导电塑料接枝特定分子，将其掺杂效率提升至水平，并首次阐明了背后的作用机制。该成果成功将材料电导率提高至3,000 S/cm以上，并在晶体管电极及透明有机发光二极管(PLED)电极上验证了性能的大幅提升。

使塑料等材料具备良好导电性需经过“掺杂”过程。此前已知将“烷基硅烷”分子紧密键合至聚合物表面可提供优异稳定性，但其具体键合方式及增强导电性的原因长期不明，限制了该方法的广泛应用。研究团队利用新一代导电聚合物材料实验证明，气相烷基硅烷分子会与聚合物表面形成强化学键。在此过程中，分子自身的固有电学特性（偶极矩）参与其中，使更多电子能在聚合物内更自由地移动。

应用该技术后，团队在聚合物基本结构的重复单元中成功注入高达1.79个电子，创下导电聚合物材料迄今Zui高效率纪录。导电塑料因质轻且柔韧，正成为可穿戴电子设备和可折叠显示器的核心关注材料。Boseok Kang教授表示，该基础研究成果清晰揭示了有机半导体与烷基硅烷分子间的化学反应与导电机理，有望显著加速可穿戴医疗设备、卷曲显示器等下一代柔性电子器件的开发。

该项研究由韩国科学技术信息通信部及国家研究基金会资助，相关已作为封面文章于国际学术期刊《美国化学会志》(JACS)。