L'elettronica flessibile è una delle tendenze più importanti della tecnologia odierna. Il mercato sta crescendo così velocemente che si prevede che raddoppierà di valore nel prossimo decennio.

Apparecchio optoelettronico estremamente leggero e persino pieghevole che fornisce, rileva e controlla la luce diventerà un luogo comune nel prossimo futuro. Una grande ricerca sta progredendo in questa direzione, come esemplificato da un articolo recentemente pubblicato in Rapporti scientifici .

Il documento descrive uno studio sperimentale e teorico condotto da ricercatori brasiliani e italiani per migliorare le proprietà ottiche ed elettroniche del politiofene, un polimero elettricamente conduttivo ed elettroluminescente. Biologico, leggero, flessibile e facile da elaborare, è molto attraente in termini meccanici.

"La configurazione del politiofene elaborato nel modo più comune, per colata rotante, è così disordinato da comprometterne le prestazioni ottiche ed elettroniche. Nel nostro studio, abbiamo deciso di modellare il materiale in modo più ordinato e renderlo più selettivo nell'emissione e nell'assorbimento della luce, " disse Marilia Junqueira Caldas, professore ordinario presso l'Istituto di Fisica dell'Università di San Paolo (IF-USP) in Brasile. Caldas ha partecipato allo studio contribuendo al quadro teorico che descriveva e spiegava i dati sperimentali.

Il modello che ha menzionato è stato ottenuto tramite una disposizione di impilamento sorprendentemente semplice. Una goccia del polimero in soluzione è stata depositata su un substrato. Mentre evaporava, su di essa è stato apposto un timbro elastomerico per produrre una sequenza di strisce parallele, che ha organizzato la struttura interna del materiale.

"La modellazione ha fatto sì che il polimero assorbisse ed emettesse luce in modo altamente prevedibile, in modo che l'emissione di luce stimolata fosse possibile a frequenze non realizzabili con film disordinato. Oltre a questo guadagno di selettività, il dispositivo risultante era molto più leggero di altri con una funzione simile basata su strati sovrapposti di diversi tipi di semiconduttore, " ha detto Calda.

Ha spiegato la relazione tra selettività e ordinamento come segue. "Abbiamo calcolato la sua dinamica molecolare per scoprire come si comportava nella fase disordinata. Abbiamo ottenuto una serie di tortuose, strutture intrecciate e accoppiate. In questa situazione, un elettrone spostato dalla sua posizione iniziale per incidenza della luce può disallinearsi con il buco lasciato nella catena atomica e migrare verso regioni lontane all'interno del materiale, " lei disse.

"Questo accade a un gran numero di elettroni, e di conseguenza l'assorbimento e l'emissione della luce sono altamente disordinati. Il patterning rende le catene atomiche quasi lineari, e gli elettroni e le lacune sono molto vicini tra loro nelle stesse catene. Gli elettroni migrano e poi ritornano al punto di partenza, dove emettono e assorbono la luce."

Questa tecnica ha organizzato il materiale intrinsecamente disordinato durante il processo di "crescita, " e come tale, può essere utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni optoelettroniche." Il nostro approccio dimostra una strategia praticabile per dirigere le proprietà ottiche attraverso il controllo strutturale, e il guadagno ottico osservato apre la possibilità di utilizzare nanostrutture di politiofene come elementi costitutivi per amplificatori ottici organici e dispositivi fotonici attivi, " scrivono gli autori nell'articolo.