復合材料導電規(guī)律被探明

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     近日，一個來自以色列耶路撒冷希伯萊大學的研究團隊探明了復合材料中導電粒子濃度與電阻系數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)復合材料的電阻系數(shù)隨材料中導電粒子濃度的變化而呈現(xiàn)階梯狀變化。相關(guān)研究成果發(fā)表于《歐洲物理雜志B》
     復合材料，特別是以聚合物為基質(zhì)的復合材料是物理學家研究的熱點之一。這種材料因其電阻系數(shù)可控，同時還具有許多光學和機械特性，而被廣泛用于制造柔性電子設(shè)備。復合材料之所以能夠?qū)щ姡且驗閮?nèi)部嵌有球形的金屬粒子或長形碳粒子等導電粒子。
     為了更好地理解復合材料中導電粒子濃度與電阻系數(shù)之間的關(guān)系，該團隊仔細研究了滲透理論，獲知了當粒子濃度增加時，相鄰粒子簇的數(shù)量和尺寸的變化情況。基于此，研究者預測，隨著導電粒子濃度的變化，材料電阻呈現(xiàn)離散變化，而不是之前認為的連續(xù)變化。
     最終，該研究團隊利用摻有金屬粒子的材料和摻有碳粒子的材料進行了兩次實驗，證實了這一預測—復合材料中電阻系數(shù)，隨著導電粒子濃度的變化而呈現(xiàn)階梯變化。隨著粒子濃度的上升，材料的電阻系數(shù)逐級下減，并且這一現(xiàn)象在復合納米材料中尤其明顯。