Nuovi materiali polimerici low-cost

businessman holding digital tablet, closeupDai ricercatori della University of Cambridge una nuova classe di materiali polimerici economici in grado di trasportare carica elettrica, senza quasi dispersioni, per la realizzazione di componenti elettronici flessibili e display più veloci ed efficienti.

Nonostante l’apparenza micro strutturale amorfa, i polimeri semiconduttori individuati possono condurre gli elettroni in modo efficiente al pari dei più costosi semiconduttori inorganici cristallini. Questo perché in questi nuovi polimeri circa il 70% degli elettroni sono liberi di viaggiare, mentre nei polimeri convenzionali la percentuale scende a meno del 50%.

Il problema principale riscontrato in questi materiali è dato dalla struttura interna aggrovigliata rispetto a quella perfettamente ordinata che si può osservare nella maggior parte dei dispositivi elettronici ed optoelettrici. Questa struttura disomogenea presenta imperfezioni che portano a prestazioni più scarse. Ma i ricercatori hanno scoperto una categoria di polimeri coniugati estremamente tolleranti a qualsiasi forma di disordine introdotta nelle catene laterali, fonte di semplificazione della lavorazione ma elemento di disturbo che portano a cali prestazionali.

Utilizzando una combinazione di misurazioni elettriche e ottiche unitamente a simulazioni molecolari, il team di ricercatori, guidato dal professor Henning Sirringhaus, è stato in grado di misurare che, elettronicamente, tali materiali possono superare i limiti di disordine strutturale e che tutte le unità molecolari lungo la catena polimerica possono partecipare al trasporto di cariche.

I ricercatori intendono utilizzare questi risultati per fornire delle linee guida di progettazione molecolare per un’ampia gamma di polimeri coniugati che potrebbero aprire la strada a nuove applicazioni elettroniche flessibili. Per esempio, questi materiali potrebbero risultare adatti per componenti elettronici necessari per aumentare la qualità video e colore dei display utilizzati per i tablet gli smartphone più leggeri, flessibili e resistenti.

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