Os polímeros conxugados son un tipo de moléculas que presentan unha alternancia de ligazóns simples e dobres ao longo da súa cadea principal, o que permite a deslocalización de electróns. A súa estrutura electrónica única fai que sexan materiais moi condutores e, por tanto, atractivos en aplicacións como células solares ou diodos emisores de luz. Para mellorar as súas propiedades electrónicas, os polímeros conxugados a miúdo dópanse. Con todo, esta dopaxe a miúdo implica que a estrutura e estabilidade do polímero véxanse afectadas.
Un novo estudo publicado hoxe na revista Nature Synthesis presenta unha reacción sen precedentes, denominada axuste indenilo, que permite preparar polímeros conxugados altamente condutores. Os autores demostraron a posibilidade de unir monómeros baseados en indano dunha maneira extremadamente selectiva e eficiente, para fabricar polímeros π-conxugados sobre unha superficie metálica. Os investigadores aproveitan a paridade estrutural dos polímeros para aloxar solitones que se estenden espacialmente varios nanómetros ao longo da cadea molecular e son responsables da alta condutividade do material.
O traballo, no que participan os investigadores do CiQUS Diego Peña, Dolores Pérez, Jesús Janeiro e Berta Álvarez, aborda un reto fundamental en ciencia de materiais: a posibilidade de sintetizar polímeros altamente condutores sen a necesidade de dopaxe externa. Os autores demostran que conceptos como a paridade estrutural pode ser un factor esencial que considerar no deseño de nanomateriales a medida. Este enfoque podería conducir á fabricación de dispositivos electrónicos máis eficientes, rendibles e sostibles.
Este traballo é o resultado dunha colaboración entre físicos e químicos do Instituto Madrileño de Estudos Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia), o Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) da Universidade de Santiago de Compostela, o Instituto de Física da Academia Checa de Ciencias e o Instituto de Ciencia de Materiais de Madrid (ICMM-CSIC) e está parcialmente financiado pola acreditación Excelencia Severo Ochoa outorgada a IMDEA Nanociencia (CEX2020-001039-S) e pola acreditación Centro de Investigación de Galicia outorgada a CiQUS (ED431G 2019/03).
Referencia
Kalyan Biswas, Jesús Janeiro, Aurelio Gallardo, Marco Lozano, Ana Barragán, Berta Álvarez, Diego Soler-Polo, Oleksandr Stetsovych, Andrés Pinar Solé, Koen Lauwaet, José M. Gallego, Dolores Pérez, Rodolfo Miranda, José I. Urgel*, Pavel Jelínek*, Diego Peña* and David Écija*. Designing highly delocalized solitons by harnessing the structural parity of π-conjugated polymers. Nat. Synth (2024)
https://doi.org/10.1038/s44160-024-00665-8
