Les polymères organiques sont utilisés dans les cellules solaires, capteurs, LED et dans de nombreux autres appareils. Un type spécifique de polymère, S-PPV, était auparavant considérée comme prometteuse en théorie, mais presque impossible à produire d'un point de vue technique. Après de nombreuses années de travail, une équipe de TU Wien a maintenant identifié un nouveau procédé de synthèse chimique pour la production de S-PPV. Ce procédé de fabrication est désormais breveté.

"Les PPV sont des polymères qui ont de superbes propriétés technologiques, " explique Florian Glöcklhofer de l'Institut de chimie synthétique appliquée de la TU Wien. " Ils conduisent le courant électrique et interagissent avec la lumière de telle sorte qu'ils présentent un grand intérêt pour une utilisation dans les cellules solaires ou les LED. " Ils ont une longue durée de vie, structure hydrocarbonée solide à laquelle certains groupes latéraux sont attachés. En choisissant différents groupes latéraux, il est possible de régler les propriétés électroniques du matériau.

Jusqu'à maintenant, Les O-PPV ont été utilisés pour cela; ce sont des PPV dont les groupes latéraux sont liés au reste du polymère via un atome d'oxygène. « S'il est possible de remplacer les groupes latéraux oxygène par des groupes latéraux soufre, cela crée un nouveau polymère, un S-PPV, qui a des propriétés considérablement améliorées, " explique Florian Glöcklhofer. " Nous savions que cela pourrait conduire à des améliorations dans le transport du courant électrique et que cela améliorerait considérablement la stabilité globale du polymère. "

Des collègues expérimentés ont cherché à dissuader Glöcklhofer de tenter de produire ces S-PPV. "On croyait que c'était trop difficile, " explique Glöcklhofer. Néanmoins, il a décidé d'aller de l'avant avec le projet et il est vite devenu évident que ce serait en effet un défi compliqué. « Il était important pour nous de développer une méthode de synthèse à la fois simple et peu coûteuse, avec le moins d'étapes de synthèse possible, et sans avoir besoin de catalyseurs spéciaux coûteux, " dit Glöcklhofer. " En fin de compte, nous voulons produire des matériaux qui peuvent être utilisés dans des applications industrielles. Et le S-PPV ne peut connaître un succès commercial que si les coûts de production ne dépassent pas un certain niveau."

Après quatre ans de travail acharné, et de nombreux revers amers, l'équipe a finalement découvert une solution fiable, méthode simple pour produire des S-PPV. Des monomères appropriés ont été fabriqués à l'aide d'un rayonnement micro-ondes. Ceux-ci sont polymérisés et les groupes latéraux peuvent ensuite être encore modifiés. « Cela fonctionne incroyablement bien, " dit Glöcklhofer. " La réaction a lieu en quelques secondes. La couleur change au cours du processus, afin que vous puissiez le voir comme cela se produit.

Glöcklhofer est extrêmement confiant quant aux perspectives commerciales de la découverte :« Il s'agit d'une méthode de synthèse simple pour un nouveau, groupe de polymères très prometteur. La synthèse utilise des matériaux de base peu coûteux et ne nécessite aucun catalyseur au palladium ou des étapes intermédiaires coûteuses similaires. La méthode peut être étendue pour des quantités industrielles, est facilement reproductible et fournit un produit qui possède non seulement des propriétés électroniques améliorées, mais aussi une stabilité améliorée, " dit-il. De plus, Les S-PPV sont également relativement non toxiques et biocompatibles, ce qui en fait d'excellents candidats pour une utilisation dans des applications médicales.