Polímeros y materiales electrónicos

La conductividad eléctrica de los elementos metálicos es bien conocida. Durante muchos años, los elementos metálicos y sus aleaciones fueron el único material disponible para las aplicaciones relacionadas con la electrónica. A partir de los años 70 del siglo pasado, comenzó a explorarse la capacidad de transmisión eléctrica en materiales de tipo orgánico, encontrándose buenos resultados de conductividad, así como propiedades ópticas interesantes. Una de las áreas exploradas con muy buenos resultados ha sido la de los polímeros conjugados.

El progreso en el área de la síntesis de polímeros ha permitido grandes avances en el desarrollo de materiales con buenas propiedades de conducción y ópticas. Ha sido posible aprovechar técnicas de síntesis que hacen accesibles procesos de sustitución química, el uso de copolímeros en bloque, y el control de la nanoestructura. La combinación de estos factores ha permitido obtener los polímeros en forma de películas delgadas y flexibles, lo que resulta de gran interés para sus aplicaciones en dispositivos tecnológicos tales como sensores, memorias, etiquetas RFID (identificación por radiofrecuencia) y dispositivos con pantallas flexibles, entre otros.

También le puede interesar: Investigación de la toxicidad idiosincrásica de fármacos

Los OLEDs (diodos orgánicos de emisión de luz) son tal vez el ejemplo más notorio de este desarrollo. Consisten en una o varias capas de películas orgánicas ubicadas entre dos capas conductoras que actúan como ánodo y cátodo. Al aplicar un voltaje entre los diodos, emiten luz en proporción al flujo de corriente. La longitud de onda de emisión, y por ende el color, depende del tipo de material orgánico usado.

Es posible controlar las características del polímero deseado mediante la copolimerización de unidades con distintas características de emisión y transporte de carga. Los polímeros conjugados poseen los grupos funcionales dentro de la misma cadena, como son el PPV (polifenileno vinileno), el PF (polifluoreno) y el PPP (poli-p-fenileno). Los polímeros no conjugados consisten en monómeros que carecen de sistemas pi pero que tienen unidos grupos cromóforos o transportadores de electrones, como el antraceno, el naftaceno, el pentaceno, o el PVK (polivinilcarbazol).

En FUJIFILM Wako ponemos a su disposición diversos reactivos de gran utilidad en el área de investigación y desarrollo de materiales poliméricos:

p-Estirensulfonato de sodio (192-03292)

El PEDOT:PSS [poli(3,4-etilendioxitiofeno):poli(4-estireno sulfonato)] es uno de los materiales poliméricos conductores más usados a nivel industrial gracias a su alta conductividad eléctrica, transparencia y estabilidad térmica. Sus propiedades pueden ser modificadas con el uso de aditivos.  El p-estiren sulfonato de sodio es el monómero que compone al PSS. Es soluble en agua, y es usado en la síntesis de polímeros y copolímeros de poli(4-estiren sulfonato).

VA-044 (LB-VA044-50gs)

Los iniciadores de polimerización de tipo azo son compuestos que al descomponerse en presencia de calor o luz generan especies radicales de carbono, que impulsan reacciones de polimerización o halogenación de distintos tipos de monómeros vinílicos. Presentan la ventaja de descomponerse a una velocidad constante independientemente del solvente, y de formar polímeros lineales al no abstraer hidrógenos.

El diclorhidrato de 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano] es un iniciador de la polimerización de tipo azo soluble en agua. Tiene una temperatura de descomposición baja (44°C) y una vida media de 10 horas.

Bibliografía:

1. Akino, N., Tsubata, Y., & Yamada, T. Development of Polymer Organic Light-Emitting Diodes.
2. FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation. Azo Polymerization Initiators.  Comprehensive Catalog.
3. Moliton, A., & Hiorns, R. C. (2012). The origin and development of (plastic) organic electronics. Polymer International, 61(3), 337-341.
4. Yano, H., Kudo, K., Marumo, K., & Okuzaki, H. (2019). Fully soluble self-doped poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) with an electrical conductivity greater than 1000 S cm− 1. Science advances, 5(4), eaav9492.

ALGUNOS REACTIVOS QUÍMICOS PARA LABORATORIO:

Biomarcadores	Biología Celular	Inmunoquímica