Układy elektroniczne z tworzyw sztucznych w pigułce

- Materiały organiczne zmienią oblicze elektroniki. Urządzenia staną się nie tylko tańsze, cieńsze i lżejsze, ale także zyskają cechy niespotykane dotychczas. Wyświetlacze będzie można zwijać w rulon lub wytwarzać z przezroczystych elementów i nanosić bezpośrednio na szyby, na przykład w samochodach. Grupie naukowców z Instytutu Chemii Fizycznej PAN, we współpracy z pracownikami Politechniki Warszawskiej i Komisariatu d/s Energetyki Atomowej w Grenoble udało się ustalić, w jaki sposób można wytwarzać cienkie warstwy polimerów o wysokim stopniu uporządkowania - kluczowy element w procesie produkcji układów elektronicznych ze związków organicznych - poinformowało PAP biuro prasowe Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF). - W metalach chmura elektronów może się poruszać w dowolnym kierunku, podczas gdy nośniki prądu w cząsteczkach organicznych przemieszczają się wzdłuż tzw. sprzężonych wiązań podwójnych. Fakt ten oznacza dużą ruchliwość nośników tylko w jednym kierunku: wzdłuż osi podłużnej cząsteczki. W tej sytuacji poprawę przewodności można otrzymać przez wydłużanie cząsteczek, czyli użycie związków wielkocząsteczkowych - polimerów. Rozwiązanie to ma jednak wadę. Polimery wielkocząsteczkowe znacznie trudniej tworzą uporządkowane warstwy. W rezultacie często układają się przypadkowo, co prowadzi do chaotycznego przemieszczania się nośników prądu (elektron, po przejściu przez długą, zwiniętą w kłębek makrocząsteczkę, może się znaleźć niemal w tym samym miejscu warstwy, w którym zaczynał wędrówkę) – czytamy w komunikacie wysłanym do PAP. Naukowcy, badając polimery przygotowane przez chemików z Politechniki Warszawskiej odkryli, jak układają się cząsteczki polimerów w cienkich warstwach tworzywa sztucznego oraz jak można tym ułożeniem sterować. - Okazało się, że specyficzne fragmenty cząsteczek, tzw. grupy alkilowe, mniejszym (krótszym) cząsteczkom pomagają łączyć się w uporządkowane struktury, ale dłuższym przeszkadzają. Naniesiona na płaską powierzchnię warstwa tworzywa złożonego z krótszych cząsteczek układała się w rozległe "wyspy", złożone z przylegających do siebie, ułożonych równolegle cząsteczek. Natomiast dłuższe cząsteczki mają tendencję do układania się w "kolumny" jedna za drugą - tłumaczy prof. Robert Nowakowski, kierownik grupy badawczej z IChF. Ponieważ substancja, której chcieli użyć naukowcy, składała się z cząsteczek o różnej długości, powstawała warstwa tworzywa sztucznego o chaotycznej budowie, co uniemożliwiało jej odpowiednie przewodzenie prądu. Ten problem udało się pokonać grupie prof. Małgorzaty Zagórskiej z Politechniki Warszawskiej. Naukowcy zsyntetyzowali cząsteczki z grupami alkilowymi zbudowanymi w inny sposób i okazało się, że te cząsteczki układają się równo. Źródło: PAP - Nauka w Polsce