據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報道，美國科學(xué)家開發(fā)出一種新的計算預(yù)測方法，可將新有機半導(dǎo)體材料的研發(fā)過程節(jié)省幾個月甚至幾年，并利用新方法研發(fā)出一種目前運行速度最快的新有機半導(dǎo)體材料。相關(guān)研究發(fā)表在8月16日出版的《自然·通訊》雜志上。

　　在提高有機電子材料性能的研制中，研究人員通常需要合成出大量備選材料并對其進行測試，這不僅耗費時間而且經(jīng)常會失敗。而新計算預(yù)測方法則可大大縮小備選材料的范圍，以節(jié)省成本。

　　科學(xué)家對這種方法的可行性進行了初步實驗。首先，他們選用一種已被驗證為性能良好的有機半導(dǎo)體材料（名為DNTT）作為初始材料，接著研究了其他一些與DNTT結(jié)合在一起有可能加強其性能的、具有不同化學(xué)和電學(xué)特征的化合物，最終選出了7個備選物質(zhì)。

　　半導(dǎo)體能快速將電荷從一個地方運送至另一個地方，其性能取決于這種材料結(jié)合電荷的能力以及電荷在這種材料的分子間的移動速度。

　　利用新方法，科學(xué)家們預(yù)測，如果對這7種物質(zhì)進行修改，借用其修改后有望擁有的化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性，其中的2種物質(zhì)接受電荷能力最強，而這兩種物質(zhì)中的一種物質(zhì)內(nèi)，電荷顯然能在其分子間更快速地移動，其運行速度會達到初始物質(zhì)的兩倍。他們隨后歷時一年半對這種新物質(zhì)的合成過程進行了完善并對其進行了充分測試，測試結(jié)果證實，修改后的新材料的運行速度是初始物質(zhì)的兩倍，而且，新材料的運行速度是目前液晶顯示屏中非晶硅的30多倍。

　　“合成并厘清這7種備選化合物的性質(zhì)通常要幾年時間，而使用新方法，我們能從理論上預(yù)測出性能最好最有潛力的備選對象，因此有望更快設(shè)計出高性能材料。”參與該研究的斯坦福大學(xué)化學(xué)工程副教授鮑哲南（音譯）表示。

　　領(lǐng)導(dǎo)該研究的哈佛大學(xué)化學(xué)和化學(xué)醫(yī)學(xué)副教授艾倫·阿斯普魯-古濟克表示，新預(yù)測方法不僅可使尋找更好有機半導(dǎo)體材料的科研團隊受益，也有助于研制出更高效的有機太陽能電池材料。