Os pesquisadores relataram uma nova tecnologia que aumenta a alta transparência do filme de polímero refrativo por meio de um processo de deposição de vapor de uma etapa. O filme de polímero contendo enxofre (SCP) produzido pela equipe de pesquisa do Professor Sung Gap Im no Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da KAIST exibiu excelente estabilidade ambiental e resistência química, o que é altamente desejável para sua aplicação em aplicações de dispositivos ópticos de longo prazo. O alto índice de refração superior a 1,9, embora seja totalmente transparente em toda a faixa visível, ajudará a expandir as aplicações de dispositivos optoeletrônicos.

O índice de refração é uma razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade de fase da luz em um material, usado como uma medida de quanto o caminho da luz é dobrado ao passar por um material. Com a miniaturização de várias peças ópticas utilizadas em dispositivos móveis e imagem, a demanda tem crescido rapidamente por materiais transparentes de alto índice de refração que induzem mais refração da luz com um filme fino.

Como os polímeros têm excelentes propriedades físicas e podem ser facilmente processados ​​em várias formas, eles são amplamente usados ​​em uma variedade de aplicações, como lentes de óculos de plástico. Contudo, houve muito poucos polímeros desenvolvidos até agora com um índice de refração superior a 1,75, e os polímeros de alto índice de refração existentes exigem materiais caros e processos de fabricação complicados.

Sobre tudo, as principais tecnologias para a produção de tais materiais foram dominadas por empresas japonesas, causando desafios de longa data para os fabricantes coreanos. Garantindo um fornecimento estável de alto desempenho, materiais de alto índice de refração são cruciais para a produção de dispositivos ópticos que são mais leves, mais acessível, e pode ser livremente manipulado.

A equipe de pesquisa fabricou com sucesso um novo material de filme fino de polímero com um índice de refração superior a 1,9 e excelente transparência, usando apenas uma reação química de uma etapa. O filme SCP mostrou excelente transparência óptica em toda a região de luz visível, presumivelmente devido à dispersão uniforme, cadeias de polissulfeto de segmento curto, que é uma característica distinta inalcançável em polimerizações com enxofre fundido.

A equipe se concentrou no fato de que o enxofre elementar é facilmente sublimado para produzir um polímero de alto índice de refração pela polimerização do enxofre vaporizado com uma variedade de substâncias. Este método suprime a formação de cadeias S-S excessivamente longas, ao mesmo tempo em que atinge excelente estabilidade térmica em altas concentrações de enxofre e gera polímeros não cristalinos transparentes em todo o espectro visível.

Devido às características do processo de fase de vapor, o filme fino de alto índice de refração pode ser revestido não apenas em wafers de silício ou substratos de vidro, mas também em uma ampla gama de superfícies texturizadas. Acreditamos que este polímero de película fina seja o primeiro a ter alcançado um índice de refração ultra-alto superior a 1,9.

Professor Im disse, "Este filme de polímero de alto desempenho pode ser criado de uma maneira simples em uma etapa, o que é altamente vantajoso na síntese de SCPs com um alto índice de refração. Isso servirá como um material de plataforma para futuras aplicações de dispositivos ópticos de alta tecnologia. "