محققان دانشگاه میشیگان در جدیدترین بررسی‌های خود کشف کرده‌اند شکل جدیدی از سیلیکون می‌تواند به‌جای نیمه‌هادی عمل کند. این یافته باوری قدیمی مبنی‌بر اینکه سیلیکون‌ها فقط مواد عایق‌اند را به چالش می‌کشد.
به گزارش نشریه SciTechDaily، «ریچارد لاین»، استاد مهندسی مواد و علوم ماکرومولکولی دانشگاه میشیگان و نویسنده این پژوهش، گفت: «این ماده فرصت‌های جدیدی برای انواع نمایشگرهای تخت، فوتوولتائیک‌های انعطاف‌پذیر، حسگرهای پوشیدنی یا حتی لباس‌هایی که امکان نمایش الگوها یا تصاویر مختلف را دارند، فراهم می‌کند.» نتایج این تحقیق در مجله Macromolecular Rapid Communications منتشر شده است.
روغن‌ها و لاستیک‌های سیلیکونی که پلی‌سیلوکسان‌ها و سیلسیسکیوکسان‌ها شناخته می‌شوند، به علت مقاومت در برابر عبور جریان برق و حرارت سال‌ها استفاده شده‌اند. همچنین خاصیت ضدآب این مواد باعث شده بسیار مناسب دستگاه‌های پزشکی، درزگیرها، پوشش‌های الکترونیکی و موارد دیگر باشند.
درعین‌حال، نیمه‌هادی‌های معمولی سخت‌اند. سیلیکون نیمه‌رسانا این پتانسیل را دارد که ساخت قطعات الکترونیک منعطف را که دکتر ریچارد لاین توصیف کرده، ممکن کند و سیلیکونی با رنگ‌های متنوع به وجود بیاورد.
تیم پژوهشی حین مطالعه ساختارهای مختلف شبکه‌سازی در سیلیکون به پتانسیل هدایت الکتریکی در کوپلیمر برخورد کرد. کوپلیمر زنجیره‌ای پلیمری است که شامل ۲ نوع واحد تکرارشونده متفاوت می‌شود. در این مورد، باید به سیلیکون‌های ساختار قفسی و سیلیکون‌های خطی اشاره کرد.
امکان هدایت الکتریکی از نحوه حرکت الکترون‌ها طی پیوندهای Si—O—Si با اوربیتال‌های هم‌پوشان ناشی می‌شود. نیمه‌رساناها در ۲ حالت پایه که برق را هدایت نمی‌کند و حالت رسانا که برق را هدایت می‌کند، موجود هستند.
حالت رسانا که به آن حالت برانگیخته نیز گفته می‌شود، زمانی رخ می‌دهد که برخی الکترون‌ها به اوربیتال الکترونی بعدی جهش می‌کنند، اوربیتالی که سراسر ماده پیوسته، مانند فلز، متصل است.
خواص نیمه‌هادی کوپلیمرهای سیلیکونی اجازه ایجاد طیف رنگی را می‌دهد. الکترون‌ها با جذب و تابش ذرات نور بین حالت پایه و حالت برانگیخته تغییر وضعیت می‌دهند. تابش نور به طول زنجیره کوپلیمر بستگی دارد که تیم تحقیقاتی می‌تواند آن را کنترل کند.
طول زنجیره‌های بلندتر به معنای جهش‌های کوچک‌تر و فوتون‌های با انرژی کمتر است که باعث می‌شود سیلیکون به رنگ قرمز درآید. همچنین زنجیره‌های کوتاه‌تر نیازمند جهش‌های بزرگ‌تر از طرف الکترون‌ها هستند؛ بنابراین رنگ آبی به وجود می‌آید.
این طیف رنگی متنوع که براساس طول زنجیره کوپلیمر به دست می‌آید، منحصربه‌فرد است؛ زیرا پیش‌ازاین، سیلیکون‌ها فقط شفاف یا سفید شناخته می‌شدند؛ زیرا خاصیت عایق بودن سیلیکون‌ها مانع جذب قابل‌توجه نور می‌شد.
