Найден более простой и дешевый способ производства пластиковых полупроводников

Москва, 11:15, 25 Апр 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Химики из Университета Ватерлоо совершили прорыв, приближающий появление дешевых, гибких и экологически безопасных пластиковых полупроводников.

Профессор Дерек Шиппер с командой разработали способ изготовления сопряженных полимеров, сообщает eurekalert.org. Эти пластики проводят электричество как металлы, используя простую реакцию дегидратации с единственным побочным продуктом – водой.

«Природа применяет этот процесс миллиарды лет, промышленность – более века, — сказал автор. – Это – одна из самых дешевых и экологически дружественных реакций для производства пластика».

Шиппер с коллегами успешно использовали метод для создания поли (гетеро) арен, одного из наиболее изучаемых классов сопряжены полимеров. Они послужили сырьем для легкой и недорогой электроники, вроде фотоэлементов, светодиодных экранов, химических и биохимических датчиков.

Природа использует дегидратацию для создания сложных сахаров из глюкозы, белков и других соединений, вроде целлюлозы. Производители пластика с помощью реакции получают широкий спектр материалов: от нейлона до полиэстера.

«Основной проблемой в этой сфере был синтез, — сказал профессор Шиппер. – Дегидратация, как в нашем методе, модернизирует весь процесс, от открытия новых компонентов до разработки коммерческих продуктов. Более того, реакция проходит относительно быстро и при комнатной температуре».

Сопряженные полимеры были открыты Аланом Хигером, Аланом Макдональдом и Хидеки Ширакавой в конце 70-х, принеся им нобелевскую премию в 2000-м. Исследователи быстро пополнили класс новыми материалами, но их масштабный выход на рынок наткнулся на барьер в виде сложного производства. Многоэтапные реакции часто включали дорогие катализаторы и создавали опасные для экологии побочные продукты.

Команда Шиппера совершенствует методику, одновременно разрабатывая методы дегидратационного синтеза для других классов сопряженных полимеров. Результаты исследования представлены в Chemistry — A European Journal.