Forskere udvikler lovende ny type polymer

Organiske polymerer bruges i solceller, sensorer, LED'er og i mange andre enheder. En specifik type polymer, S-PPV, blev tidligere betragtet som lovende i teorien, men næsten umuligt at producere fra et teknisk perspektiv. Efter mange års arbejde, et team fra TU Wien har nu identificeret en ny kemisk synteseproces til produktion af S-PPV'er. Denne produktionsproces er nu blevet patenteret.

"PPV'er er polymerer, der har fremragende teknologiske egenskaber, "siger Florian Glöcklhofer fra Institute of Applied Synthetic Chemistry på TU Wien." De leder elektrisk strøm og interagerer med lys på en sådan måde, at de er af stor interesse for brug i solceller eller lysdioder. "De har en lang, fast carbonhydridstruktur, som visse sidegrupper er knyttet til. Ved at vælge forskellige sidegrupper, det er muligt at indstille materialets elektroniske egenskaber.

Indtil nu, O-PPV'er er blevet brugt til dette; disse er PPV'er, hvis sidegrupper er forbundet med resten af ​​polymeren via et oxygenatom. "Hvis det er muligt at erstatte ilt -sidegrupper med svovl -sidegrupper, dette skaber en ny polymer, en S-PPV, som har væsentligt forbedrede egenskaber, "siger Florian Glöcklhofer." Vi vidste, at dette kunne føre til forbedringer i transporten af ​​elektrisk strøm, og at dette ville forbedre polymerens generelle stabilitet betydeligt. "

Erfarne kolleger forsøgte at afholde Glöcklhofer fra at forsøge at producere disse S-PPV'er. "Det blev anset for at være for svært, "forklarer Glöcklhofer. Ikke desto mindre, han besluttede at gå videre med projektet, og det blev hurtigt klart, at dette virkelig ville være en kompliceret udfordring. "Det var vigtigt for os at udvikle en syntetiseringsmetode, der var både enkel og billig, med så få syntesetrin som muligt, og uden behov for dyre særlige katalysatorer, "siger Glöcklhofer." I sidste ende, vi ønsker at producere materialer, der kan bruges i industrielle applikationer. Og S-PPV kan kun blive kommercielt vellykket, hvis produktionsomkostningerne ikke overstiger et vist niveau. "

Efter fire års hårdt arbejde, og mange bitre tilbageslag, holdet fandt endelig en pålidelig, enkel metode til fremstilling af S-PPV'er. Egnede monomerer blev fremstillet ved hjælp af mikrobølgestråling. Disse polymeriseres, og sidegrupperne kan derefter modificeres yderligere. "Det fungerer fantastisk godt, "siger Glöcklhofer." Reaktionen finder sted inden for få sekunder. Farven ændres under processen, så du kan se det, som det sker. "

Glöcklhofer er yderst sikker på de kommercielle udsigter for opdagelsen:"Det er en simpel syntetisk metode til en ny, meget lovende gruppe af polymerer. Syntesen anvender billige basismaterialer og kræver ikke nogen palladiumkatalysatorer eller lignende dyre midlertidige trin. Metoden kan skaleres op til industrielle mængder, er let reproducerbar og leverer et produkt, der ikke kun kan prale af forbedrede elektroniske egenskaber, men også forbedret stabilitet, "siger han. Derudover S-PPV'er er også relativt giftfri og biokompatible, hvilket gør dem til fremragende kandidater til brug i medicinske applikationer.