Undersøgelse bidrager til produktion af fleksible elektroniske enheder

Fleksibel elektronik er en af ​​de vigtigste tendenser inden for teknologi i dag. Markedet vokser så hurtigt, at det forventes at fordobles i værdi i det næste årti.

Ekstremt let og endda bøjeligt optoelektronisk udstyr, der leverer, opdager og styrer lyset bliver almindeligt i den nærmeste fremtid. Der forskes meget i denne retning, som eksemplificeret af et papir, der for nylig blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

Papiret beskriver en eksperimentel og teoretisk undersøgelse foretaget af brasilianske og italienske forskere for at forbedre de optiske og elektroniske egenskaber ved polythiophen, en elektrisk ledende og elektroluminescerende polymer. Økologisk, lys, fleksibel og let at behandle, det er meget attraktivt i mekaniske termer.

"Konfigurationen af ​​polythiophen behandlet på den mest almindelige måde, ved centrifugering, er så uorden, at det forringer dens optiske og elektroniske ydeevne. I vores undersøgelse, vi satte os for at mønstre materialet på en mere ordnet måde og gøre det mere selektivt i at udsende og absorbere lys, "sagde Marilia Junqueira Caldas, fuld professor ved University of São Paulo's Physics Institute (IF-USP) i Brasilien. Caldas deltog i undersøgelsen ved at bidrage til de teoretiske rammer, der beskrev og forklarede de eksperimentelle data.

Det mønster, hun nævnte, blev opnået via et overraskende enkelt stablingsarrangement. En dråbe af polymeren i opløsning blev afsat på et substrat. Da det fordampede, et elastomert stempel blev anbragt på det for at producere en sekvens af parallelle striber, som organiserede materialets interne struktur.

"Mønster fik polymeren til at absorbere og udsende lys på en meget forudsigelig måde, så stimuleret lysemission var mulig ved frekvenser, der ikke er mulige med uordnet film. Ud over denne gevinst i selektivitet, den resulterende enhed var langt lettere end andre med en lignende funktion baseret på stablede lag af flere typer halvleder, "Sagde Caldas.

Hun forklarede forholdet mellem selektivitet og bestilling som følger. "Vi beregnede dens molekylære dynamik for at finde ud af, hvordan den opførte sig i den uordnede fase. Vi opnåede et sæt snoede, sammenflettede og koblede strukturer. I denne situation, en elektron, der er flyttet fra sin oprindelige position ved let forekomst, kan blive forkert justeret med hullet tilbage i atomkæden og migrere til fjerne områder i det indre af materialet, " hun sagde.

"Dette sker med et stort antal elektroner, og lysabsorption og -emission er derfor meget uordnet. Mønster gør atomkæderne næsten lineære, og elektroner og huller er meget tæt på hinanden i de samme kæder. Elektronerne migrerer og vender derefter tilbage til deres udgangspunkt, hvor de udsender og absorberer lys. "

Denne teknik organiserede det iboende uordnede materiale under processen med "vækst, "og som sådan, det kan bruges i en lang række optoelektroniske applikationer. "Vores tilgang demonstrerer en levedygtig strategi til at styre optiske egenskaber gennem strukturel styring, og den observerede optiske forstærkning åbner mulighed for at bruge polythiophen -nanostrukturer som byggesten til organiske optiske forstærkere og aktive fotoniske enheder, "skriver forfatterne i artiklen.