更强大的软电子的化学方法
一种研究共轭聚合物的新方法使研究人员首次能够测量聚合反应过程中单个分子的机械和动力学特性。
共轭聚合物本质上是沿着可以传导电子和吸收光的主链的分子簇。这使得它们非常适合制造可穿戴电子设备等软光电子产品；然而，尽管它们很灵活，但这些聚合物很难批量研究，因为它们会聚集并从溶液中脱落。
这种称为磁性镊子的方法允许研究人员拉伸和扭曲共轭聚合物聚乙炔的单个分子。以前的方法依赖于化学衍生，其中结构被原子官能团修饰。然而，这种方法会影响聚合物的固有特性。
该过程的工作原理是将聚合物链的一端固定在玻璃盖玻片上，另一端固定在微小的磁性颗粒上。然后，研究人员使用磁场来操纵共轭聚合物，拉伸或扭曲它，并测量生长的单个聚合物链的响应。数量非常少，它们在溶液中保持溶解度，而散装量通常不会。
该团队测量了由数十万个单体单元组成的共轭聚合物链实时增长的长度。他们发现聚合物每秒添加一个新单体，比非共轭类似物的增长速度快得多。通过拉伸和拉伸单个共轭聚合物，即所谓的力延伸测量，研究人员能够评估它们的刚性，并更好地了解它们如何在不同方向弯曲，同时保持共轭和电子导电性。
他们还发现聚合物表现出从一条链到另一条链的不同机械行为——这些行为已经被理论预测，但从未在实验中观察到。这些发现突出了共轭聚合物在一系列应用中的独特性以及在合成材料上使用单分子操作和成像技术的优势。
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