Los investigadores han encontrado una manera de utilizar la impresión de polímeros para estirar y aplanar las moléculas retorcidas para que conduzcan mejor la electricidad. Un equipo dirigido por ingenieros químicos y biomoleculares de la Universidad de Illinois informó sus hallazgos en la revista Science Advances.

Los polímeros conjugados se forman por la unión de moléculas ricas en electrones a lo largo de una columna vertebral de enlaces químicos alternos simples y dobles. La conjunción permite que la electricidad viaje muy rápidamente a través de un polímero, por lo que es altamente deseable para su uso en aplicaciones eléctricas y ópticas. Este modo de transportar cargas funciona tan bien que los polímeros conjugados ahora están listos para competir con los materiales de silicio, dijeron los investigadores.

El profesor Ying Diao, a la izquierda, el investigador postdoctoral Kyung Sun Park, sentado, y el estudiante graduado Justin Kwok han descubierto que los polímeros retorcidos se pueden aplanar a través del proceso de impresión para mejorar su conducción eléctrica. technology.org

Sin embargo, estos polímeros tienden a contorsionarse en espirales retorcidas cuando se unen, lo que impide gravemente el transporte de carga.

«La planitud de un polímero conjugado juega un papel importante en su capacidad de conducir electricidad», dijo el  profesor de  ingeniería química y biomolecular Ying Diao , quien dirigió el estudio. «

Es posible aplanar los polímeros conjugados aplicando una enorme cantidad de presión o manipulando su estructura molecular, pero ambas técnicas requieren mucha mano de obra, dijo Diao. «Realmente no hay una manera fácil de hacer esto».

Impresión de polímeros. fdetonline.com

El investigador postdoctoral Kyung Sun Park y el estudiante graduado Justin Kwok notaron algo mientras realizaban experimentos de impresión y simulaciones de flujo en el laboratorio de Diao. Los polímeros pasan por dos fases distintas de flujo durante la impresión: la primera fase ocurre cuando la acción capilar tira de la tinta del polímero cuando comienza a evaporarse, y la segunda fase es el resultado de las fuerzas impuestas por las cuchillas de impresión y el sustrato, dijeron los investigadores .

«Park y Kwok descubrieron otra fase que ocurre durante la impresión en la que los polímeros parecen tener propiedades muy diferentes«, dijo Diao. «Esta tercera fase ocurre entre las dos fases ya definidas, y muestra que los polímeros se estiran en formas planas».

Los polímeros no solo se estiran y aplanan en esta tercera fase, sino que también permanecen así después de precipitarse de la solución, dijo Diao, lo que permite ajustar la configuración de la impresora para producir polímeros conjugados para su uso en dispositivos biomédicos nuevos y más rápidos.

«Estamos descubriendo todo un zoológico de nuevas fases poliméricas, todas sensibles a las fuerzas que tienen lugar durante el proceso de impresión», dijo Diao. «Prevemos que estos equilibrios inexplorados y las fases inducidas por el flujo finalmente se traducirán en nuevos polímeros conjugados con emocionantes propiedades optoelectrónicas».

Fuente:

https://www.technology.org/2019/08/16/printing-flattens-polymers-improving-electrical-and-optical-properties/

http://fdetonline.com/6364-2/


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *