A buon mercato, i semiconduttori plastici flessibili e sostenibili saranno presto una realtà grazie a una svolta dei chimici dell'Università di Waterloo.

Il professor Derek Schipper e il suo team a Waterloo hanno sviluppato un modo per produrre polimeri coniugati, plastiche che conducono elettricità come i metalli, utilizzando una semplice reazione di disidratazione il cui unico sottoprodotto è l'acqua.

"La natura usa questa reazione da miliardi di anni e l'industria da più di cento, " ha detto Schipper, un professore di chimica e una cattedra di ricerca canadese in sintesi di materiali organici. "È una delle reazioni più economiche e rispettose dell'ambiente per la produzione di plastica".

Schipper e il suo team hanno applicato con successo questa reazione per creare poli(etero)areni, una delle classi più studiate di polimeri coniugati che sono stati utilizzati per rendere leggeri, elettronica a basso costo come celle solari, display a LED, e sensori chimici e biochimici.

La disidratazione è un metodo comune per produrre polimeri, una catena di molecole ripetute o monomeri che si collegano come un treno. La natura usa la reazione di disidratazione per produrre zuccheri complessi dal glucosio, così come proteine ​​e altri elementi costitutivi biologici come la cellulosa. I produttori di materie plastiche lo usano per realizzare qualsiasi cosa, dal nylon al poliestere, a buon mercato e in massa da capogiro.

"La sintesi è un problema di vecchia data in questo campo, " ha detto Schipper. "Un metodo di disidratazione come il nostro semplificherà l'intero processo dalla scoperta di nuovi derivati ​​allo sviluppo di prodotti commerciali. Meglio ancora, la reazione procede relativamente veloce ea temperatura ambiente."

I polimeri coniugati furono scoperti per la prima volta da Alan Heeger, Alan McDonald, e Hideki Shirakawa alla fine degli anni '70, alla fine guadagnando loro il Premio Nobel per la Chimica nel 2000.

Ricercatori e ingegneri hanno scoperto rapidamente diverse nuove classi di polimeri con numerose applicazioni commerciali, inclusa una versione semiconduttiva del materiale; ma i progressi si sono fermati nel raggiungere i mercati in gran parte perché i polimeri coniugati sono così difficili da produrre. Le reazioni a più fasi spesso coinvolgono catalizzatori costosi e producono prodotti di scarto dannosi per l'ambiente.

Schipper e il suo team stanno continuando a perfezionare la tecnica mentre lavorano anche allo sviluppo di metodi di sintesi della disidratazione per altre classi di polimeri coniugati. I risultati della loro ricerca finora sono apparsi di recente sulla rivista Chimica - Una rivista europea .