Tecnologia Científica

Um avanço promissor para um melhor design de materiais eletra´nicos
O grupo de pesquisa conseguiu estabelecer que as diferentes vibraçaµes moleculares que compõem o material são responsa¡veis ​​pelos diferentes comportamentos elanãtricos observados nos dispositivos.
Por Institut national de la recherche scientifique - INRS - 16/03/2021


Pixabay

Encontrar os melhores materiais para a eletra´nica de amanha£ éa meta do professor Emanuele Orgiu, do Institut national de la recherche scientifique (INRS). Entre os materiais nos quais o professor Orgiu estãointeressado estãoalguns feitos de moléculas que podem conduzir eletricidade. Ele demonstrou o papel desempenhado pelas vibrações moleculares na condutividade eletra´nica em cristais de tais materiais. Essas descobertas tem aplicações em eletra´nica, armazenamento de energia e informações. O estudo, realizado em colaboração com uma equipa do INRS e da Universidade de Estrasburgo (Frana§a), foi publicado na Advanced Materials .

Os cientistas estavam interessados ​​em observar a relação entre a estrutura dos materiais e sua capacidade de conduzir eletricidade. Para tanto, eles mediram a velocidade de propagação dos elanãtrons nos cristais formados por essas molanãculas. Em seu estudo, os autores compararam dois derivados de perileno diimida, que são moléculas semicondutoras de interesse por causa de seu uso em dispositivos flexa­veis, roupas inteligentes ou eletra´nicos dobra¡veis. Os dois compostos inclua­dos no estudo tem estrutura química semelhante, mas apresentam propriedades de condução muito diferentes.

O grupo de pesquisa conseguiu estabelecer que as diferentes vibrações moleculares que compõem o material são responsa¡veis ​​pelos diferentes comportamentos elanãtricos observados nos dispositivos. "Para que uma corrente flua atravanãs de um material, os elanãtrons devem 'pular' de uma molanãcula para a vizinha. Dependendo donívelde movimento das molanãculas, que depende da amplitude e da energia das vibrações relacionadas (chamadas de fa´nons), o os elanãtrons podem se mover mais ou menos facilmente atravanãs do material ", explica o professor Orgiu, cuja equipe de pesquisa éa primeira a demonstrar quais vibrações tem maior influaªncia no fluxo de elanãtrons.

Um projeto molecular ad hoc para tornar a viagem dos elanãtrons mais rápida

Essa descoberta abre caminho para o desenvolvimento de materiais ainda mais eficientes para a eletra´nica. "Ao saber que tipo de vibração permite que as cargas se movam com mais facilidade, estamos fornecendo aos químicos uma fa³rmula para sintetizar os materiais certos, em vez de entrar a s cegas", explica Marc-Antoine Stoeckel. Essa pesquisa abre novas aplicações que não poderiam ser imaginadas com o sila­cio, o material mais usado na eletra´nica, incluindo computadores.

O Professor Orgiu colaborou com o Professor Luca Razzari do INRS para medir as vibrações das moléculas . Os dois pesquisadores agora estãotrabalhando em uma nova técnica espectrosca³pica que lhes permitiria visualizar as vibrações quando os elanãtrons estãopresentes. Isso permitira¡ que eles vejam se as cargas afetam as vibrações moleculares.

 

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