Uno scienziato della Facoltà di scienze pure e applicate dell'Università di Tsukuba ha sviluppato un metodo per produrre polimeri elettricamente conduttivi che assumono una configurazione elicoidale. Utilizzando un cristallo liquido come modello, è stato in grado di produrre polimeri otticamente attivi in ​​grado di convertire la luce in una polarizzazione circolare. Questo approccio può aiutare a ridurre il costo degli smart display. I risultati dello studio sono pubblicati in Molecular Crystals and Liquid Crystals .

Entrare in un negozio di elettronica in questi giorni può essere un'esperienza travolgente se ti capita di vagare nel corridoio televisivo. Le dimensioni dei televisori sono notevolmente aumentate negli ultimi anni, mentre i prezzi sono diminuiti. Ciò è dovuto principalmente all'adozione di dispositivi organici a emissione di luce (OLED), che sono polimeri a base di carbonio che possono brillare a lunghezze d'onda ottiche regolabili.

Questi polimeri coniugati, che hanno legami singoli e doppi alternati, sono entrambi elettricamente conduttivi e hanno colori che possono essere controllati mediante drogaggio chimico con altre molecole. Il loro stato di ossidazione può anche essere cambiato rapidamente utilizzando una tensione elettrica, che influisce sulla loro colorazione. Tuttavia, il progresso futuro potrebbe richiedere nuovi materiali che possano trarre vantaggio da altri tipi di proprietà ottiche, come la polarizzazione circolare.

Ora, un ricercatore dell'Università di Tsukuba ha introdotto una tecnica per creare polimeri bloccati in una configurazione elicoidale, utilizzando un modello sacrificale a cristalli liquidi. "I polimeri che hanno sia attività ottica che funzione luminescente possono emettere luce polarizzata circolarmente", afferma l'autore, il professor Hiromasa Goto.

Per questo processo, le molecole di cristalli liquidi erano originariamente in una configurazione diritta. L'aggiunta di molecole di monomero ha causato la torsione dei cristalli liquidi in una configurazione elicoidale. Questo imprime una "chiralità" o manualità alla struttura, rendendola orientata in senso orario o antiorario. È stata applicata una tensione elettrica che ha innescato la polimerizzazione dei monomeri. Il modello a cristalli liquidi è stato quindi rimosso, lasciando un polimero congelato a forma elicoidale.

Rompendo la simmetria dello specchio, il polimero ha la capacità di convertire la luce polarizzata linearmente in una polarizzazione circolare. Gli anelli furanici nel polimero non solo contribuiscono alla conduttività elettrica, ma aiutano anche a stabilizzare la struttura elicoidale.

"Le interazioni pi-stacking tra gli anelli consentono al polimero di aggregarsi in un sistema chirale altamente ordinato", afferma il professor Goto. Il polimero risultante è stato testato utilizzando la spettroscopia di assorbimento del dicroismo circolare e si è scoperto che aveva una forte attività ottica a lunghezze d'onda visibili. Le future applicazioni di questo processo potrebbero includere display elettronici più economici e più efficienti dal punto di vista energetico. + Esplora ulteriormente

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