Bilim İnsanları Ümit Verici Yeni Tip Polimer Geliştiriyor

Fotoğraf : Parlak renkler: SPPV polimerleri birçok önemli teknolojik uygulamaya sahiptir. TU Wien

Organik polimerler güneş pillerinde, sensörlerde, LED’lerde ve diğer birçok cihazda kullanılır. Spesifik bir polimer olan S-PPV daha önce teoride ümit verici olarak kabul edildi, ancak teknik açıdan üretmek neredeyse imkânsızdı. Uzun yıllar süren çalışmaların ardından, TU Wien’den bir ekip S-PPV üretimi için yeni bir kimyasal sentez süreci belirledi ve bu üretim sürecinin patentini aldı.

TU Wien’deki Uygulamalı Sentetik Kimya Enstitüsü’nden Florian Glöcklhofer, “PPV’ler üstün teknolojik özelliklere sahip polimerlerdir” dedi ve ekledi: “Elektrik akımını iletiyorlar ve ışıkla etkileşime girerek güneş pillerinde veya LED’lerde kullanımından dolayı büyük ilgi çekiyorlar.” Belirli yan grupların bağlı olduğu uzun, sağlam bir hidrokarbon yapıya sahiptirler. Farklı yan grupları seçerek, malzemenin elektronik özelliklerini ayarlamak mümkündür.

Günümüzde, O-PPV’ler bunun için kullanılmıştır. O-PPV’ler, yan gruplarının polimerin geri kalanına bir oksijen atomu ile bağlanması sonucu oluşan PPV’lerdir. Florian Glöcklhofer, “Oksijen yan gruplarının kükürt yan grupları ile değiştirilmesi mümkün olduğunda, bu önemli ölçüde geliştirilmiş özelliklere sahip yeni bir polimer olan S-PPV oluşturur. Bunun elektrik akımının taşınmasında iyileşmelere yol açabileceğini ve bunun polimerin genel kararlılığını önemli ölçüde artıracağını biliyorduk.” dedi.

Tecrübeli meslektaşları Glöcklhofer’i bu S-PPV’leri üretme girişimlerinden caydırmak istedi. Glöcklhofer, “Çok zor olduğuna inanılıyordu” dedi. Bununla birlikte, projeyi ilerletmeye karar verdi ve kısa sürede bunun gerçekten karmaşık ve zorlu olacağı belli oldu. Glöcklhofer, “Hem basit hem de düşük maliyetli, mümkün olduğunca az sentez basamağıyla ve pahalı özel katalizörlere ihtiyaç olmadan bir sentezleme yöntemi geliştirmek bizim için önemliydi, ” dedi. “Sonuçta, endüstriyel uygulamalarda kullanılabilecek malzemeler üretmek istiyoruz. Ancak S-PPV üretim maliyetleri belirli bir seviyeyi geçmediğinde ticari olarak başarılı olabilir.”

Bilim İnsanları Ümit Verici Yeni Tip Polimer Geliştiriyor

Fotoğraf : Kırmızı renkte başka bir SPPV polimer. Fotoğraf: TU Wien

Dört yıl süren sıkı çalışmalardan ve çok sayıda acı aksilikten sonra, takım sonunda S-PPV üretmek için güvenilir, basit bir yöntem keşfetti. Mikrodalgalı radyasyon yardımıyla uygun monomerler üretildi. Bunlar polimerize edilir ve yan gruplar daha sonra değiştirilebilir. Glöcklhofer, “İnanılmaz derecede iyi çalışıyor. Reaksiyon saniyeler içinde gerçekleşir. İşlem sırasında renk değişir, böylece reaksiyonu gerçekleştiğini görebilirsiniz.” dedi.

Glöcklhofer, keşfin ticari beklentileri konusunda kendinden son derece emin: “Yeni ve gelecek vaat eden bir polimer grubu için basit bir sentez yöntemidir. Sentezde, ucuz baz malzemeler kullanır ve herhangi bir paladyum katalizörü veya benzeri pahalı ara adımlar gerektirmez. Endüstriyel miktarlar için ölçeklendirilebilir, kolayca yeniden üretilebilir ve yalnızca gelişmiş elektronik özelliklere sahip değil, aynı zamanda gelişmiş stabiliteye de sahip olan bir ürün sunar “dedi. Ek olarak, S-PPV’ler nispeten toksik değildir ve biyo-uyumludur, bu da tıbbi uygulamalarda kullanım için mükemmel adaylar olduğunu gösterir.

Kaynak : phys.org