创造出单分子纳米线，能导电，还具有长达10纳米的保温层

单分子导体，大阪大学的一个研究小组已经制造出了单分子纳米线，它具有长达10纳米的保温层。当测量这些纳米线的电性能时，研究人员发现，与扭曲构象相比，强迫带状链变平显著提高了电导率。这一发现可能为新一代廉价的高科技设备提供了可能，包括智能手机屏幕和光伏电池。碳基聚合物是由重复单元组成的长分子链，从鞋底的橡胶到构成人体的蛋白质，随处可见。

过去认为这些分子不能导电，但随着导电聚合物的发现，这一切都改变了。这些是碳基分子的一小部分，由于它们交替的单键和双键，也称为共轭键，它们可以像细小的电线一样工作。由于碳基导体的制造和定制比传统电子产品更容易、更便宜，它们在OLED电视、iPhone屏幕和太阳能电池板上得到了迅速应用，同时大幅降低了成本。现在，大阪大学研究人员合成了各种长度的低噻吩链，其重复单位多达24个。

这意味着单根纳米线的长度可以达到10纳米，为了准确测量单个分子的本征电导率，需要对导线进行绝缘以避免导线间电流。根据量子力学的规则，分子中的电子表现得更像扩散波，而不是局域粒子。低噻吩中的重叠键允许电子完全分散在聚合物骨架上，因此它们可以很容易地横向穿过分子，从而产生电流。这种电荷转移有两种完全不同的方式。研究的第一作者YutakaIe博士解释说：在短距离内，电子依靠类似于波的性质直接‘隧道’穿过屏障。

但在长距离内，它们会从一个地方跳到另一个地方，到达目的地。大阪大学的研究小组发现，将低噻吩链从扭曲变为扁平，会导致低噻吩共轭主链有更大的重叠，这进而意味着更高的总电导率。结果表明，与扭曲构象相比，在较短的链长下，扁平链发生了从隧穿到跳跃传导的交叉。研究人员相信，这项研究工作可以打开一个全新的设备世界。这项研究表明，绝缘纳米线有可能被用于新型的“单分子电子”领域，其研究成功发表在《物理化学快报》上。