Plast som lyser
Konjugerade polymerer (plaster i dagligt tal) har varit ett hett forskningsområde under snabb utveckling de senaste tio åren. Det har nu lett fram till att man snart kommer att kunna se dessa polymerer på marknaden i form av displayer i mobiltelefoner och tunna färgskärmar. Mikael Johansson vid Institutionen för organisk kemi på Chalmers i Göteborg, som doktorerar inom området, har visat att det går att öka polymerernas livslängd samt effektiviserat deras förmåga att sända ut ljus.
Trots att konjugerade polymerer hade varit kända länge dröjde det till 1977 innan deras förmåga att leda ström upptäcktes. Detta genombrott, som belönades med Nobelpriset i kemi år 2000, ledde till en dramatisk ökning av forskningen inom området. Idag är emellertid forskningen på konjugerade polymerer mer inriktad på ljusemitterande egenskaper i halvledartillståndet.
Dessa egenskaper gör att konjugerade polymerer kan användas som det aktiva materialet i exempelvis lysdioder. Om man lägger en spänning över en tunn polymerfilm, oftast räcker ett vanligt batteri som strömkälla, börjar de lysa. Genom att modifiera den kemiska strukturen hos polymererna går det att styra färgen på det utsända ljuset över hela det synliga området. Andra fördelar som gör polymererna attraktiva jämfört med traditionella halvledarmaterial är att de är billiga, böjbara och lätta att lägga på stora ytor. Den stora nackdelen har hela tiden varit deras instabilitet i luft. Därför har forskningen på Chalmers varit inriktad på att finna polymerer som är mindre känsliga mot nedbrytning.
Genom att modifiera den kemiska strukturen i polymererna samt sättet som de framställs på visar Mikael Johansson i sin doktorsavhandling att det går att få fram material som är stabilare och har längre livslängd i dioder. Dessutom går det på detta sätt att skapa polymerer som har bättre ljusemitterande egenskaper.
De konjugerade polymererna har även den egenskapen att de kan absorbera ljus och omvandla denna energi till elektriska laddningar. Således kan de även användas som den aktiva substansen i solceller. Denna egenskap, som har tilldragit sig många forskares intresse under de senaste åren, kan i framtiden vara ett viktigt bidrag till energiförsörjningen.
Avhandlingen “Synthesis of Conjugated Polymers: Photoactive Substances for Photonic Devices” försvaras vid en offentlig disputation den 23 november kl 10.15 i sal KB, Kemigården 4, Chalmers tekniska högskola, Göteborg.
Mer information:
Mikael Johansson, Organisk kemi, Chalmers tekniska högskola,
tel: 031-772 3077, e-post: mijo@oc.chalmers.se
