Cientistas descobrem molécula que pode tornar os dispositivos eletrônicos em orgânicos

Imagem de capa: AleSpa via Wikimedia Commons

Você já pensou em usar um computador orgânico? Diferentemente de quando o termo orgânico é utilizado para frutas ou verduras, na área tecnológica se trata do desenvolvimento de dispositivos eletrônicos baseados em materiais orgânicos. Estes tipos de dispositivos são ainda inferiores aos componentes eletrônicos padrão baseados em silício em termos de desempenho e também são menos duráveis. Porém, esses componentes orgânicos têm suas vantagens – leveza, flexibilidade, transparência e o mais importante: eletrônicos de plástico serão muito mais baratos de que os de silício.

Uma das principais aplicações da eletrônica orgânica seria em uma nova classe de painéis solares, o que poderia diminuir sensivelmente o preço dos módulos em relação aos baseados em silício (alto custo é uma das razões que restringe o último de cobrir grandes áreas e, assim, fazer melhor uso da energia solar).

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Estatal de Moscou, Lomonosov MSU, em colaboração com pesquisadores alemães do Instituto de Investigação de Polímeros em Dresden (Instituto Leibniz) conseguiu encontrar uma molécula que poderia dar um impulso para o desenvolvimento da eletrônica orgânica. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Advanced Materials.

A molécula em questão é um dopante, já que sua adição a um polímero semicondutor aumenta substancialmente a sua condutividade eléctrica. Os dopantes para semicondutores inorgânicos já são amplamente usados há décadas, no entanto, de acordo com um dos coautores do artigo, Dmitry Ivanov, este campo para condutores orgânicos é muito menos estudado.

A principal contribuição do laboratório de Ivanov na pesquisa consistiu em explorar a física das transições de fase de misturas em sistemas binários – em outras palavras, encontrar um candidato adequado em termos de física de polímero para ser o dopante. Esse candidato foi encontrado: um derivado do [3]-radialeno.

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Exemplos de Radialenos: [3]-radialeno, [4]-radialeno, [5]-radialeno e [6]-radialeno (Imagem: V8rik via Wikimedia commons)

Entre outros compostos potencialmente interessantes, o [3] -radialeno tem o nível LUMO mais energicamente adequado, isto é, possui seus orbitais moleculares mais desocupados. Isto significa que com a sua ajuda, os elétrons são facilmente extraídos a partir da matriz polimérica semicondutora, tornando-se cargas livres e aumentando, assim, a condutividade do material dopado. O [3] -Radialeno torna-se assim o dopante mais forte para o semicondutor orgânico entre aqueles que são conhecidos na literatura científica.

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Crédito: Universidade Estatal de Moscou, Lomonosov

Com isso, podemos estar presenciando o surgimento de toda uma nova tecnologia de eletrônicos orgânicos que poderá contribuir fortemente para o desenvolvimento de toda uma nova classe de equipamentos, em particular a fabricação de diodos e novas classes de células solares.

Fonte: EurekAlert

Sobre o Autor - Mário

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