I polimeri organici sono utilizzati nelle celle solari, sensori, LED e in molti altri dispositivi. Un tipo specifico di polimero, S-PPV, in precedenza era considerato promettente in teoria, ma quasi impossibile da produrre da un punto di vista tecnico. Dopo tanti anni di lavoro, un team di TU Wien ha ora identificato un nuovo processo di sintesi chimica per la produzione di S-PPV. Questo processo produttivo è stato ora brevettato.

"I PPV sono polimeri che hanno proprietà tecnologiche superbe, " afferma Florian Glöcklhofer dell'Istituto di chimica sintetica applicata alla TU Wien. "Conducono la corrente elettrica e interagiscono con la luce in modo tale da essere di grande interesse per l'uso in celle solari o LED". struttura idrocarburica solida a cui sono attaccati alcuni gruppi laterali. Scegliendo diversi gruppi laterali, è possibile impostare le proprietà elettroniche del materiale.

Fino ad ora, Gli O-PPV sono stati usati per questo; si tratta di PPV i cui gruppi laterali sono legati al resto del polimero tramite un atomo di ossigeno. "Se è possibile sostituire i gruppi laterali ossigeno con gruppi laterali zolfo, questo crea un nuovo polimero, un S-PPV, che ha proprietà notevolmente migliorate, " afferma Florian Glöcklhofer. "Sapevamo che ciò avrebbe potuto portare a miglioramenti nel trasporto di corrente elettrica e che ciò avrebbe notevolmente migliorato la stabilità complessiva del polimero".

I colleghi esperti hanno cercato di dissuadere Glöcklhofer dal tentare di produrre questi S-PPV. "Si credeva che fosse troppo difficile, " spiega Glöcklhofer. Tuttavia, decise di portare avanti il ​​progetto e presto divenne evidente che questa sarebbe stata davvero una sfida complicata. "Era importante per noi sviluppare un metodo di sintesi che fosse sia semplice che a basso costo, con il minor numero di passaggi di sintesi possibile, e senza la necessità di costosi catalizzatori speciali, " dice Glöcklhofer. "Alla fine, vogliamo produrre materiali che possano essere utilizzati in applicazioni industriali. E S-PPV può avere successo commerciale solo se i costi di produzione non superano un certo livello".

Dopo quattro anni di duro lavoro, e numerose amare battute d'arresto, il team ha finalmente scoperto un affidabile, metodo semplice per la produzione di S-PPV. Monomeri adatti sono stati prodotti con l'ausilio di radiazioni a microonde. Questi vengono polimerizzati ed i gruppi laterali possono poi essere ulteriormente modificati. "Funziona incredibilmente bene, " dice Glöcklhofer. "La reazione avviene in pochi secondi. Il colore cambia durante il processo, così puoi vederlo mentre accade."

Glöcklhofer è estremamente fiducioso sulle prospettive commerciali della scoperta:"Si tratta di un semplice metodo sintetico per un nuovo, gruppo di polimeri altamente promettente. La sintesi utilizza materiali di base poco costosi e non richiede alcun catalizzatore al palladio o fasi intermedie costose simili. Il metodo può essere scalato per quantità industriali, è facilmente riproducibile e offre un prodotto che non solo vanta proprietà elettroniche migliorate, ma anche una migliore stabilità, " dice. Inoltre, Gli S-PPV sono anche relativamente non tossici e biocompatibili, rendendoli ottimi candidati per l'uso in applicazioni mediche.