Vědci jsou zmateni. Objevili tvarovatelnou modelínu, která je vodivá jako kov

Vodivé materiály jsou naprosto nezbytné pro výrobu elektronických zařízení – od iPhonu, přes solární panel, až po televize. Zdaleka nejstarší a největší skupinou vodičů jsou kovy: měď, zlato, hliník. Pak, asi před 50 lety, byli vědci schopni vytvořit vodiče vyrobené z organických materiálů pomocí chemické úpravy známé jako "dotování" (rovněž “dopování” z původního anglického “doping”), tedy vnesení přímesi do materiálu za účelem změny jeho vlastností.

Vzniklé materiály jsou zpravidla pružnější a snadněji zpracovatelné než tradiční kovy, ale problémem je, že nejsou příliš stabilní; mohou ztratit svou vodivost, pokud jsou vystaveny vlhkosti nebo pokud je teplota příliš vysoká.

V zásadě však oba tyto organické a tradiční kovové vodiče sdílejí společnou charakteristiku – jsou tvořeny přímými, těsně poskládanými řadami atomů nebo molekul. To znamená, že elektrony mohou materiálem snadno proudit, podobně jako auta na dálnici. Ve skutečnosti se vědci domnívali, že materiál musí takové uspořádání, aby efektivně vedl elektřinu.

Tento poznatek se ovšem změnil.

Vodivý chaos

Nový materiál je neuspořádaný a víceméně chaotický, přesto stále extrémně dobře vede elektřinu. To odporuje všem pravidlům o vodivosti, o kterých víme. Z laického pohledu si to můžeme představit jako auto, které se pohybuje po hladině jezera, přestože jede pouze rychlostí 70 km/h.

Zjištění by ovšem mohlo být také mimořádně užitečné – v zásadě otevírá možnosti pro vznik zcela nové třídy materiálů, které vedou elektřinu, snadno se tvarují, a přesto jsou velmi pevné při každodenním použití. Dle výzkumného týmu tak velmi možná stojíme na prahu vzniku nové technologické skupiny materiálů, která nabídne zcela nové možnosti zpracování

Prozatím neexistuje uspokojivá teorie, která by chování materiálu plně objasnila a vysvětlila. Po sériích testů, simulacích a teoretické práci je výzkumný tým toho názoru, že zkoumaný materiál tvoří vrstvy, něco jako pláty u oblíbených lasagní. I když se pláty otáčejí do stran a již nevytvářejí úhledný stoh, elektrony se mohou stále pohybovat vodorovně nebo svisle – pokud se kusy dotýkají. V praxi si tak lze materiál představit klidně i jako vodivou plastelínu.

Co to znamená do budoucna?

Jednou z atraktivních vlastností materiálu jsou nové možnosti zpracování. Kovy se obvykle musí roztavit, aby mohly být zpracovány do správného tvaru pro čip nebo zařízení, což do jisté míry omezuje možnosti, co s takovým materiálem lze vytvořit.

Nový materiál takové omezení nemá, protože jej lze vyrábět při pokojových teplotách. Může být použit tam, kde potřeba zařízení nebo částí zařízení odolávat teplu, kyselinám, zásaditosti nebo vlhkosti dříve omezovala možnosti inženýrů vyvinout novou technologii.