Новая технолгия структурной организации PEDOT.

новини, статті, відкриття з-за кордону
Відповісти
Sitalin
Повідомлень: 80
З нами з: 26 березня 2019, 18:03

Новая технолгия структурной организации PEDOT.

Повідомлення Sitalin » 28 березня 2019, 07:49

Ярче, экономичнее, проще, дешевле – новые технологии в создании полимерных компонентов мониторов и солнечных батарей.
(ChemistryTimes 24.07.2010)


Группа исследователей из Канады и Национальной лаборатории в Оак-Ридж (ORNL) (штат Тенеси, США) разработали технологию синтеза органических сопряженных полимеров, которые применяются в качестве изоляционного материала в производстве светоизлучающих диодов. Эта технология позволит создать видео мониторы с улучшенными характеристиками картинки, более экономичными по затратам энергии, а также, для изготовления эффективных солнечных батарей. При этом, затраты на изготовление этих продуктов будут ниже.

Зображення
Структурная формула полимера PEDOT

В статье, опубликованной Proceedings of the National Academy of Sciences, группа ученых из ORNL и двух канадских университетов, рассказали об их успехах в выращивании хорошо структурированных коротких цепочек полимера poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT). Анализ экспериментальных данных был сделан с использованием суперкомпьютера ORNL, на основе полученной информации удалось понять тонкости процесса структурирования полимера. Результаты работы и сделанные на их основе выводы специалистами ORNL Бобби Самптер и Винсент Менье относительно синтеза PEDOT могут оказать огромное влияние на применяемость PEDOT в современной электронике в качестве изоляционного материала, подложки, гибких элементов электронных схем, прозрачных покрытий. Новая технология синтеза позволяет создавать PEDOT со стабильными воспроизводимыми свойствами. Самптер говорит, что PEDOT самый распространенный в электронике полимер, и технология синтеза этого полимера, позволяющая контролировать его структурную организацию, откроет новые горизонты в его применяемости. Полимерные кристаллы, построенные исследователями, могут существенно повысить эффективность электронных устройств созданных на их основе.

Для создания высокоструктурированных полимерных молекул PEDOT, исследователи использовали кристаллическую поверхность медной пластины, на которой и начинается процесс полимеризации. Менье сравнивает такую технологию с ячейками для хранения яиц, в которых упорядоченность размещения яиц определяется структурой ячеек… Так и в этой технологии, кристаллическая структура поверхности медной пластины определяет структурную организацию полимерных цепей PEDOT.

Самптер отмечает: «Большинство попыток синтезировать полимерные цепи приводят к образованию неравномерных структурных агрегатов из полимерных цепей, которые существенно влияют на однородность свойств полимерного материала».

Зображення
Фотография структуры PEDOT под электронным микроскопом

Над проектом работали различные подразделения ORNL: отдел математического моделирования, отдел теории нанофазных состояний, компьютерный отдел. Проанализировав результаты, полученные с так называемого «виртуального микроскопа» и тунельного микроскопа на суперкомпьютере, исследователи получили наглядное подтверждение существованию высокоорганизованной структуры полимерных цепей.

«Опыт создания этой технологии, подтверждает состоятельность сочетания теоретических знаний и компьютерного моделирования с практической их реализацией» - говорит Менье, «Мы получили прекрасную возможность, работать над решением поставленной задачи в сотрудничестве с экспериментаторами».

Хотя, разработанная исследователями технология отрабатывалась на PEDOT, они утверждают, что такой подход к созданию высокоорганизованных полимерных структур, будет работать и с другими типами полимеров.

Відповісти