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Polímeros e materiais eletrônicos

6th December 2019

Polímeros e materiais eletrônicosA condutividade elétrica dos elementos metálicos é bem conhecida. Por muitos anos, os elementos metálicos e suas ligas foram o único material disponível para aplicações relacionadas à eletrônica. A partir dos anos 70 do século passado, a capacidade de transmissão elétrica em materiais orgânicos começou a ser explorada, encontrando bons resultados de condutividade e propriedades ópticas interessantes. Uma das áreas exploradas com resultados muito bons tem sido a de polímeros conjugados.

O progresso na área de síntese de polímeros permitiu grandes avanços no desenvolvimento de materiais com boas propriedades ópticas e de condução. Foi possível tirar proveito das técnicas de síntese que tornam acessíveis os processos de substituição química, o uso de copolímeros em bloco e o controle da nanoestrutura. A combinação desses fatores permitiu obter polímeros na forma de filmes finos e flexíveis, o que é de grande interesse para suas aplicações em dispositivos tecnológicos como sensores, memórias, etiquetas RFID (identificação por radiofrequência) e dispositivos com telas flexíveis, entre outros.

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OLEDs (diodos orgânicos emissores de luz) são talvez o exemplo mais notório desse desenvolvimento. Eles consistem em uma ou várias camadas de filmes orgânicos localizados entre duas camadas condutoras que atuam como ânodo e cátodo. Ao aplicar uma tensão entre os diodos, eles emitem luz proporcionalmente ao fluxo de corrente. O comprimento de onda da emissão e, portanto, a cor, depende do tipo de material orgânico utilizado.

É possível controlar as características do polímero desejado copolimerizando unidades com diferentes características de emissão e transporte de carga. Os polímeros conjugados possuem os grupos funcionais dentro da mesma cadeia, como PPV (polifenileno vinil), PF (polifluoreno) e PPP (poli-p-fenileno). Os polímeros não conjugados consistem em monômeros que não possuem sistemas pi, mas que anexaram cromóforos ou grupos de transporte de elétrons, como antraceno, naftaceno, pentaceno ou PVK (polivinilcarbazol).

Na FUJIFILM Wako, oferecemos vários reagentes úteis na área de pesquisa e desenvolvimento de materiais poliméricos:

p-Estirenossulfonato de sódio (192-03292)

O PEDOT:PSS [poli (3,4-etilenodioxitiofeno):poli(4-estireno sulfonato)] é um dos materiais poliméricos condutores mais amplamente utilizados em nível industrial, graças à sua alta condutividade elétrica, transparência e estabilidade térmica. Suas propriedades podem ser modificadas com o uso de aditivos. O p-estirenossulfonato de sódio é o monômero que compõe o PSS. É solúvel em água e é utilizado na síntese de polímeros e copolímeros de poli(4-estireno sulfonato).

VA-044 (LB-VA044-50gs)

Os iniciadores de polimerização do tipo azo são compostos que se decompõem na presença de calor ou luz geram espécies radicais de carbono, que conduzem reações de polimerização ou halogenação de diferentes tipos de monômeros de vinil. Eles têm a vantagem de se decompor a uma taxa constante independentemente do solvente, e de formar polímeros lineares por não abstrair hidrogênios.

O diclorhidrato de 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano] é um iniciador de polimerização por azo solúvel em água. Possui baixa temperatura de decomposição (44°C) e meia-vida de 10 horas.

Bibliografia:

  1. Akino, N., Tsubata, Y., & Yamada, T. Development of Polymer Organic Light-Emitting Diodes.
  2. FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation. Azo Polymerization Initiators.  Comprehensive Catalog.
  3. Moliton, A., & Hiorns, R. C. (2012). The origin and development of (plastic) organic electronics. Polymer International, 61(3), 337-341.
  4. Yano, H., Kudo, K., Marumo, K., & Okuzaki, H. (2019). Fully soluble self-doped poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) with an electrical conductivity greater than 1000 S cm− 1. Science advances, 5(4), eaav9492.

Por: Adriana Clegg Em: Produtos Wako