Organisk elektronik Àr pÄ stark frammarsch som ett komplement, och i vissa fall ersÀttare, till traditionell kiselbaserad elektronik. Tack vare enkel tillverkning, hög flexibilitet och lÄg vikt kombinerat med de elektriska egenskaperna vanligtvis förknippade med traditionella halvledare, finns tillÀmpningar inom bland annat digitala skÀrmar, energilagring, solceller, sensorer och implantat.LiU-forskare har utvecklat en ny hÄllbar metod för att skapa konjugerade polymerer i ett ledande blÀck med vatten som lösningsmedel. Foto Thor Balkhed
Att elektronik Ă€r organisk innebĂ€r att den Ă€r uppbyggd av halvledande plaster â sĂ„ kallade konjugerade polymerer. Men för att tillverka konjugerade polymerer krĂ€vs ofta miljöfarliga, giftiga och lĂ€ttantĂ€ndliga lösningsmedel. Det Ă€r ett stort hinder för en bred kommersiell och hĂ„llbar anvĂ€ndning av organisk elektronik.
Hög ledningsförmÄga
Nu har forskare vid Linköpings universitet utvecklat en ny hÄllbar metod för att skapa dessa polymerer i ett ledande blÀck med vatten som lösningsmedel. Förutom att metoden Àr mer hÄllbar Àr ocksÄ ledningsförmÄgan hos det nya blÀcket vÀldigt hög.Simone Fabiano, bitrÀdande professor vid Laboratoriet för organisk elektronik. Foto Thor Balkhed
â VĂ„r forskning introducerar ett nytt sĂ€tt att skapa konjugerade polymerer med hjĂ€lp av miljövĂ€nliga lösningsmedel som vatten. Med metoden, som kallas ground-state electron transfer, kommer vi inte bara runt problematiken med anvĂ€ndandet av farliga kemikalier, vi kan ocksĂ„ uppvisa förbĂ€ttringar i materialets egenskaper, sĂ€ger Simone Fabiano, bitrĂ€dande professor vid Laboratoriet för organisk elektronik.
HĂ„llbar elektronik
NÀr forskarna testade det nya ledande blÀcket som transportlager i en organisk solcell kunde de se att bÄde stabilitet och effektivitet blev högre Àn med traditionella material. De har ocksÄ testat blÀcket för att skapa elektrokemiska transistorer, och konstgjorda nervceller som uppvisade egenskaper som liknar biologiska nervceller.
Johanna Heimonen, doktorand och Tiefeng Liu, postdoktor Ă€r första författare till den vetenskapliga artikeln publicerad i Nature Communications. Foto Thor Balkhed â Jag tror att vĂ„ra resultat kan förĂ€ndra forskningsfĂ€ltet organisk elektronik i grunden. Genom att tillverka organiska halvledare frĂ„n gröna och hĂ„llbara lösningsmedel som vatten kan vi massproducera elektronik med minimal pĂ„verkan pĂ„ miljön, sĂ€ger Simone Fabiano.
Forskningen finansierades av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability (WISE), Wallenberg Wood Science Centre, VetenskapsrÄdet, Vinnova, Europeiska kommissionen samt via den svenska regeringens strategiska satsning pÄ nya funktionella material, AFM, vid Linköpings universitet. Simone Fabiano Àr ocksÄ Wallenberg Academy Fellow.
Artikeln: ; Tiefeng Liu, Johanna Heimonen, Qilun Zhang, Chi-Yuan Yang, Jun-Da Huang, Han-Yan Wu, Marc-Antoine Stoeckel, Tom van der Pol, Yuxuan Li, Sang Young Jeong, Adam Marks, Xin-Yi Wang, Yuttapoom Puttisong, Asaminew Y. Shimolo, Xianjie Liu, Silan Zhang, Qifan Li, Matteo Massetti, Weimin M. Chen, Han Young Woo, Jian Pei, Iain McCulloch, Feng Gao, Mats Fahlman, Renee Kroon, Simone Fabiano; Nature Communications 2023, publicerad online 20 december 2023; DOI: 10.1038/s41467-023-44153-7
NÀr forskarna testade det nya ledande blÀcket som transportlager i en organisk solcell kunde de se att bÄde stabilitet och effektivitet blev högre Àn med traditionella material. Foto Thor Balkhed
