Abstract
MULTIRADICALS4LIGHT si propone di progettare, sintetizzare e testare una nuova famiglia di semiconduttori organici basati sullo scaffold p-chinodimetano (pQDM), con carattere diradicale modulabile, espandendo le attuali conoscenze limitate sul loro meccanismo di luminescenza per mezzo di studi computazionali. L'obiettivo finale è sviluppare idrocarburi Thiele poli-alogenati multifunzionali (TTH) con proprietà elettro-ottiche uniche adatte per architetture di dispositivi di elettroluminescenza ad alta efficienza come il transistor a emissione di luce basato su semiconduttori organici (OLET).
Risultati raggiunti
Il progetto, realizzato grazie alla collaborazione tra CNR, Università di Bologna e Università di Bari, ha consentito di conseguire risultati di rilievo nel campo dei semiconduttori organici multifunzionali basati sullo scaffold del p-chinodimetano (pQDM). Le attività di ricerca hanno portato alla sintesi di due nuove famiglie di derivati TTH caratterizzate da differenti sostituzioni alogenate e allo sviluppo di strategie sintetiche innovative che hanno permesso di ampliare la versatilità chimica di questi sistemi attraverso l'introduzione di gruppi donatori a base di azoto. Tutti i nuovi composti sono stati sottoposti a un'approfondita caratterizzazione strutturale, spettroscopica ed elettrochimica, fornendo una solida base per la comprensione delle loro proprietà. Parallelamente, studi teorici e di modellistica computazionale hanno consentito di chiarire la natura degli stati elettronici fondamentale ed eccitati dei derivati TTH, di comprendere l'origine delle loro proprietà fotoluminescenti e di analizzare il ruolo delle interazioni intermolecolari sui processi di trasporto di carica ed energia nei materiali condensati. In particolare, è stato dimostrato come la modulazione della sostituzione alogenata permetta di controllare in modo preciso la struttura elettronica e le proprietà ottiche di questi diradicaloidi, portando all'identificazione del primo derivato di idrocarburo di Thiele con conformazione "folded", caratterizzato da eccezionali Stokes shift e da un inedito comportamento meccanofluorocromico. Questi risultati aprono nuove prospettive per la progettazione di materiali molecolari multifunzionali e sensibili a stimoli esterni. Sono stati inoltre preparati e caratterizzati film sottili dei nuovi materiali e sviluppati dispositivi optoelettronici innovativi, in particolare transistor organici ad emissione di luce (OLET), dimostrando il potenziale dei derivati TTH come nuova classe di materiali emissivi a guscio aperto per applicazioni in elettronica organica. I risultati ottenuti sono stati presentati a numerose conferenze scientifiche internazionali e pubblicati su riviste scientifiche. Nel complesso, il progetto ha dimostrato l'efficacia di un approccio integrato che combina sintesi organica, caratterizzazione sperimentale, modellistica teorica e sviluppo di dispositivi, consolidando le basi scientifiche per la progettazione di una nuova generazione di semiconduttori organici multifunzionali e aprendo interessanti prospettive per future applicazioni nel settore dell'optoelettronica organica.Project details
Unibo Team Leader: Fabrizia Negri
Unibo involved Department/s:
Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"
Coordinator:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Total Eu Contribution: Euro (EUR) 203.750,00
Total Unibo Contribution: Euro (EUR) 73.350,00
Project Duration in months: 24
Start Date:
16/10/2023
End Date:
28/02/2026
