p Cientistas do Centro Skoltech para Ciência e Tecnologia de Energia (CEST) e do Instituto para Problemas de Física Química da Academia Russa de Ciências desenvolveram uma nova abordagem para a preparação de filmes de fulereno semicondutor fino. O método permite a fabricação de eletrônicos orgânicos sem o uso de solventes orgânicos tóxicos e tecnologias de vácuo caras, reduzindo assim os riscos ambientais e tornando a eletrônica orgânica mais acessível. Os resultados de seu estudo foram publicados no Journal of Materials Chemistry C . p A eletrônica orgânica fornece aos fabricantes recursos exclusivos inconcebíveis em outras tecnologias. O peso leve, flexibilidade e baixo custo de semicondutores orgânicos, juntamente com suas propriedades personalizadas, abre amplas oportunidades para projetar dispositivos baratos e eficientes para a tecnologia da Internet das Coisas (IoT), monitoramento de saúde em tempo real, controle de qualidade de alimentos e muitas outras aplicações.

p Contudo, existem vários obstáculos para o uso comercial em larga escala de semicondutores orgânicos, em particular, os riscos ambientais associados à produção em massa de eletrônicos semicondutores orgânicos usando técnicas de revestimento e impressão com um grande volume de vapores de solventes orgânicos tóxicos ambientalmente perigosos descarregados na atmosfera. Os métodos de vácuo são ecológicos, mas consomem muita energia, o que resulta em custos de produção muito mais elevados e maiores emissões de CO ₂ e outros gases de efeito estufa na geração de energia. Substituindo compostos orgânicos tóxicos, como clorofórmio, tolueno ou 1, 2-diclorobenzeno, com solventes seguros como água ou álcoois pode ser um grande avanço.

p Uma forma única de carbono, fulereno C60, é representado por moléculas semelhantes em forma de bola de futebol e possuindo uma riqueza de propriedades notáveis, em particular sendo bons semicondutores do tipo n. Contudo, como muitos outros semicondutores, é principalmente solúvel em solventes orgânicos tóxicos (e frequentemente clorados).

p Mais cedo, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Pavel Troshin da Skoltech demonstrou que derivados de fulereno contendo enxofre se decompõem quando ligeiramente aquecidos, produzindo fulereno inicial. Em seu trabalho recente, os pesquisadores aproveitaram essa propriedade para obter filmes finos de fulereno a partir de soluções aquosas.

p "O objetivo do nosso estudo foi desenvolver um método para revestir filmes finos de fulereno a partir de soluções aquosas ou alcoólicas. De particular interesse neste contexto são os derivados de fulereno contendo enxofre com grupos ionogênicos (amina ou carboxílico) que são prontamente solúveis em água. Isso significa que pode-se usar soluções aquosas desses compostos precursores como "tinta eletrônica" e aplicá-los em um substrato usando as técnicas de impressão e revestimento existentes para obter filmes que só precisam ser recozidos para obter filmes semicondutores de fulereno de alta qualidade, "explica o primeiro autor do artigo e aluno de Ph.D. da Skoltech, Artyom Novikov.

p Os filmes semicondutores de fulereno obtidos de um composto precursor solúvel em água foram usados ​​para fazer transistores de efeito de campo orgânico com alta mobilidade de portadores de carga e sensores de gás que podem detectar analito (amônia) em concentrações de menos de 1 ppm.

p Os resultados obtidos neste estudo demonstram o grande potencial de compostos precursores solúveis em água para a produção de produtos eletrônicos orgânicos ecologicamente corretos.