Вырабатываемый грибками пигмент может стать полупроводниковым материалом

Москва, 10:32, 06 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из Университета штата Орегон рассматривают высокопрочный органический пигмент, веками используемый художниками, как многообещающий полупроводниковый материал.

Речь идет о пигменте ксилиндеине, вырабатываемом двумя поедающими древесину грибками рода Chlorociboria, сообщает sciencedaily.com. Инфицированный ствол окрашивается в сине-зеленый цвет. Художники веками ценили грибок за этот оттенок. Пигмент настолько стабилен, что декоративные изделия, созданные 500 лет назад, сохраняют цвет. Ему не вредит длительное воздействие тепла, ультрафиолета и электрической нагрузки.

Теперь исследователи предположили, что материал может стать экологически безопасной, недорогой и простой в производстве альтернативой кремнию электроники и оптоэлектроники, в которой не требуются его высокие характеристики.

«Ксилиндеин красивый, но насколько он может быть полезным? Как сильно его удастся сжать?, — сказала физик Оксана Островерхова. – Он действует, как материал для электроники, но не очень хороший. Но мы надеемся, что сможет улучшить свойства вещества. Если мы раскроем секрет стабильности пигмента, то решим существующую проблему органической электроники. Многие материалы для нее дорого производить, так что мы ищем экономически эффективную альтернативу».

Существующие методики производства позволяют получить их пигмента неоднородные пленки с пористой, неравномерной, «каменистой» структурой.

«Нам удалось повысить качество материала и упростить его обработку», — сказал Островерхова.

Специалисты соединили ксилиндеин с прозрачным, непроводящим полимером, полиметилметакрилатом (PMMA или акриловое стекло). Они нанесли чистый пигмент и смесь на электроды на стеклянной подложке для тестирования. Опыты показали, что непроводящий полимер улучшил структуру пленки без серьезного воздействия на электрические свойства ксилиндеина. Смесь оказалась более светочувствительной.

«Почему так произошло, и какой потенциал имеет материал для солнечных элементов мы выясним в следующих исследованиях, — сказала Островерхова. – Мы также рассмотрим возможность замены полимера на органический продукт, вроде целлюлозы. Мы можем выращивать пигмент на ней, получая готовое устройство. Ксилиндеин никогда не превзойдет кремний, но подойдет для систем, где высокие показатели этого материала не требуются».

Выводы проекта представлены в MRS Advances.