Novos materiais semicondutores baseadas em PDMS e DPP para Eletrônicas Flexíveis e Esticáveis: Fabricação, Análise e Aplicações em Dispositivos Orgânicos

• Processo: 18/15670-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2019
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Florian Steffen Günther
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50869-6 - INCT 2014: em Eletrônica Orgânica INEO, AP.TEM
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/07315-1 - Icsm2024, AR.EXT
• Assunto(s): Eletrônica orgânica Dimetil polissiloxano
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aceitadores | diketo-pirrolopirrole | eletrônicos orgânicos | material híbrido | Polidimetilsiloxano | polímeros doadores | semicondutores esticáveis | Eletrônica orgânica

Resumo

Para que as expectativas que temos do futuro se tornem realidade, especialmente no que concerne dispositivos eletrônicos, novos materiais são necessários. Estamos falando principalmente sobre dispositivos conversores de energia solar em eletricidade e em eletrônica flexível. Embora dispositivos flexíveis já sejam acessíveis, a próxima etapa do roteiro em direção a funcionalidades mais sofisticadas requer a capacidade de estiramento. A presente proposta de pesquisa visa estudar um novo material híbrido que combina o diketo diceto-pirrolo-pirrol (DPP), que atualmente é um importante elemento de compostos orgânicos semicondutores, com dimetil polissiloxano uretano (PDMSUr), que oferece propriedades mecânicas adequadas a estiramentos.O trabalho proposto consiste em três tarefas principais. Primeiro, a síntese do copolímero PDMSUr-DPP. No entanto, a maioria das estratégias descritas na literatura se concentra apenas no DPP ou nos materiais de PDMSUr. No trabalho aqui proposto, sugere-se uma rota de síntese que combine essas abordagens. A segunda e principal tarefa é fabricar dispositivos eletrônicos como transistores de filmes finos ou células solares baseadas no novo tipo de material para aplicação em eletrônicos flexíveis e elásticos. Para isso, várias técnicas de fabricação da solução podem ser usadas. Além disso, o substrato adequado e os materiais de contato devem ser escolhidos para obter a melhor funcionalidade do dispositivo. A terceira e última tarefa compreende investigações teóricas que apoiarão as duas tarefas experimentais. Ao comparar as simulações, o sistema pode ser classificado com base em suas propriedades físicas e as funcionalizações mais adequadas podem ser previstas. Ademais, modelos apropriados para descrever os sistemas propostos de diferentes níveis de teoria devem ser formulados.

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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WANG, QIAN; BOECKMANN, STEFFEN; GUENTHER, FLORIAN; STREITER, MARTIN; ZERSON, MARIO; SCACCABAROZZI, ALBERTO D.; TAN, WEN LIANG; KOMBER, HARTMUT; DEIBEL, CARSTEN; MAGERLE, ROBERT; et al. Hydrogen Bonds Control Single-Chain Conformation, Crystallinity, and Electron Transport in Isoelectronic Diketopyrrolopyrrole Copolymers. CHEMISTRY OF MATERIALS, v. 33, n. 7, p. 2635-2645, APR 13 2021. (18/15670-5)