Polímeros altamente condutores a través do deseño químico e a síntese sobre superficie

Os polímeros conxugados son un tipo de moléculas que presentan unha alternancia de enlaces 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 se dopan. Non obstante, a estrutura e estabilidade do polímero vense afectadas.

Un novo estudo publicado na revista Nature Synthesis no que participan os investigadores do CiQUS da USC Diego Peña, Dolores Pérez, Jesús Janeiro e Berta Álvarez, presenta unha reacción sen precedentes, denominada acoplamento 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 alonxar solitones que se estenden espacialmente varios nanómetros ao longo da cadea molecular e son responsables da alta condutividade do material.

O traballo aborda un reto fundamental en ciencia de materiais, como é 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 nanomateriais a medida. Este enfoque podería conducir á fabricación de dispositivos electrónicos máis eficientes, rendibles e sostibles.

A investigación 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 USC, 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).