{"id":20274,"date":"2025-05-27T14:57:29","date_gmt":"2025-05-27T12:57:29","guid":{"rendered":"https:\/\/citeni.udc.es\/?p=20274"},"modified":"2025-10-17T15:01:12","modified_gmt":"2025-10-17T13:01:12","slug":"entre-a-orde-e-o-caos-o-citeni-desvela-en-advanced-functional-materials-unha-nova-organizacion-molecular-en-polimeros-semicondutores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/citeni.udc.es\/gl\/entre-a-orde-e-o-caos-o-citeni-desvela-en-advanced-functional-materials-unha-nova-organizacion-molecular-en-polimeros-semicondutores\/","title":{"rendered":"Entre a orde e o caos: o CITENI desvela en Advanced Functional Materials unha nova organizaci\u00f3n molecular en pol\u00edmeros semicondutores"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\n\t\t\n
\n \n Un estudio internacional liderado desde el Centro de Investigaci\u00f3n en Tecnolog\u00edas Navales e Industriales (CITENI), con sede en el Campus Industrial de la Universidade da Coru\u00f1a (UDC), describe por primera vez una fase s\u00f3lida en pol\u00edmeros semiconductores utilizados en dispositivos fotovoltaicos de \u00faltima generaci\u00f3n. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Advanced Functional Materials, arroja luz sobre su organizaci\u00f3n molecular interna, clave para entender su rendimiento y optimizar su fabricaci\u00f3n <\/span>\n <\/div>\n \n \n \t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

A enerx\u00eda solar org\u00e1nica <\/strong>perf\u00edlase como un interesante complemento \u00e1s tecnolox\u00edas fotovoltaicas convencionais. Fronte aos paneis solares de silicio, as c\u00e9lulas solares org\u00e1nicas fabr\u00edcanse con materiais pl\u00e1sticos e, por tanto, son lixeiras, flexibles e potencialmente m\u00e1is sostibles. En concreto, estes dispositivos dependen de pol\u00edmeros semicondutores \u2014materiais pl\u00e1sticos con propiedades electr\u00f3nicas\u2014 cuxo rendemento est\u00e1 estreitamente ligado \u00e1 s\u00faa estrutura molecular interna. <\/p>

Neste contexto, un estudo internacional liderado desde o Laboratorio de Pol\u00edmeros Funcionais<\/strong> do Centro de Investigaci\u00f3n en Tecnolox\u00edas Navais e Industriais<\/strong> (CITENI), con sede no Campus Industrial de Ferrol<\/strong> da Universidade da Coru\u00f1a<\/strong> (UDC), desvelou por primeira vez unha nova forma de organizaci\u00f3n molecular que ten lugar nestes materiais: unha mesofase s\u00f3lida<\/strong> intermedia entre a orde cristalina e a desorde amorfa. O traballo, titulado \u201cDecoding the Structure of Benzodithiophene Polymers for High-Efficiency Organic Solar Cells\u201d, foi publicado na prestixiosa revista Advanced Functional Materials<\/em>. <\/p>

Unha mesofase entre a orde e a desorde <\/strong><\/p>

O estudo c\u00e9ntrase en pol\u00edmeros semicondutores de tipo push-pull <\/em><\/strong>\u2014que integran bloques moleculares con capacidade de doar e aceptar electr\u00f3ns, o que favorece tanto a absorci\u00f3n de luz como o transporte de carga\u2014baseados en benzoditiazois<\/strong>, unha clase de compostos moi utilizada en dispositivos solares de \u00faltima xeraci\u00f3n. A investigaci\u00f3n revela que estes materiais non son simplemente amorfos nin cristalinos, sen\u00f3n que presentan unha estrutura intermedia: unha mesofase s\u00f3lida<\/strong>. Nesta fase h\u00edbrida, os pol\u00edmeros organ\u00edzanse nunha estrutura laminar, onde as cadeas principais, r\u00edxidas, se amontoan como columnas. As cadeas laterais, m\u00e1is flexibles, forman rexi\u00f3ns con maior mobilidade. <\/p>

\u201cFideos moleculares\u201d ao microscopio<\/strong><\/p>

\u201cA organizaci\u00f3n destas fases no pol\u00edmero, observada ao microscopio, asem\u00e9llase a un prato de fideos, onde coexisten agrupaci\u00f3ns ordenadas con outras m\u00e1is desordenadas\u201d, comenta Jaime Mart\u00edn, investigador principal. Esta met\u00e1fora visual axuda a comprender mellor a complexa coexistencia de orde e desorde dentro da mesofase s\u00f3lida <\/strong>descuberta. <\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\"Recreaci\u00f3n
Recreaci\u00f3n (ilustraci\u00f3n) de la mesofase s\u00f3lida identificada en polimeros semiconductores basados en benzoditiazoles. Las varillas grises representan las cadenas arom\u00e1ticas y r\u00edgidas, mientras que las partes rojas representan las cadenas laterales m\u00f3viles.<\/figcaption><\/figure><\/div>
\"Met\u00e1fora
Met\u00e1fora visual de la mesofase descubierta porque se asemeja a un plato de fideos cocidos, tal como la describe el investigador Jaime Mart\u00edn.<\/figcaption><\/figure><\/div>\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t<\/i>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t<\/i>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Rexi\u00f3ns ocultas ata o de agora<\/strong><\/p>

Un dos grandes avances do traballo foi a confirmaci\u00f3n experimental de rexi\u00f3ns menos ordenadas neste tipo de material. Ata o de agora non se observaran os sinais t\u00e9rmicos t\u00edpicos dos materiais desordenados, como a transici\u00f3n v\u00edtrea<\/strong>
\u2014un cambio gradual no que o material perde rixidez ao quecer\u2014, o que dificultou a s\u00faa detecci\u00f3n en estudos anteriores. <\/p>

O estudo tam\u00e9n sinala que os pol\u00edmeros de maior rendemento, como o D18 ou o PM6, presentan unha proporci\u00f3n menor destas rexi\u00f3ns desordenadas, o que poder\u00eda explicar a s\u00faa maior eficiencia.<\/p>

A calor como ferramenta de axuste<\/strong><\/p>

O traballo demostra que o quecemento pode reorganizar significativamente a estrutura interna destes pol\u00edmeros. Dependendo do seu grao de orde, atravesan d\u00faas ou tres transici\u00f3ns t\u00e9rmicas ben definidas. Esta capacidade abre a porta a procesos de axuste como os tratamentos t\u00e9rmicos posdeposici\u00f3n<\/strong>: intervenci\u00f3ns que se realizan despois de aplicar o pol\u00edmero sobre un substrato en forma de pel\u00edcula delgada. Estes tratamentos son chave para optimizar a organizaci\u00f3n molecular e, por tanto, mellorar o rendemento dos dispositivos. <\/p>

\u201cDemostramos que estes pol\u00edmeros forman unha fase estruturalmente complexa, que combina orde, desorde, zonas r\u00edxidas e zonas flexibles; e que pode explicarse mellor como unha nova clase de mesofase s\u00f3lida<\/strong>. Entender esta estrutura d\u00e1nos unha poderosa ferramenta para seguir mellorando as tecnolox\u00edas solares org\u00e1nicas\u201d, destaca o equipo. <\/p>

Unha colaboraci\u00f3n internacional con selo galego<\/strong><\/p>

Desde o Laboratorio de Pol\u00edmeros Funcionais do CITENI, contribu\u00edron como coautores ao estudo Matteo Sanviti, Xabier Rodr\u00edguez, Jesika Asatryan e Jaime Mart\u00edn<\/strong>. Xunto ao equipo da UDC, tam\u00e9n participa persoal investigador de centros e instituci\u00f3ns como a Universidade do Pa\u00eds Vasco (UPV\/EHU), POLYMAT, o Donostia International Physics Center (DIPC), o Centro de F\u00edsica de Materiais (CSIC-UPV\/EHU), o Centro Singular de Investigaci\u00f3n en Qu\u00edmica Biol\u00f3xica e Materiais Moleculares (CiQUS) da Universidade de Santiago de Compostela, o ALBA Synchrotron, a Chalmers University of Technology (Suecia) e a North Carolina State University (EUA). <\/p>

Implicaci\u00f3ns para a enerx\u00eda solar do futuro<\/strong><\/p>

Os resultados deste traballo non s\u00f3 achegan novo co\u00f1ecemento fundamental na ciencia dos materiais, sen\u00f3n que sentan as bases para dese\u00f1ar pol\u00edmeros m\u00e1is estables, eficientes e lixeiros, aplicables non s\u00f3 no eido da enerx\u00eda solar, sen\u00f3n tam\u00e9n no da electr\u00f3nica flexible e a bioelectr\u00f3nica. \u00c9 un paso firme cara a tecnolox\u00edas m\u00e1is limpas e sostibles. <\/p>

Jaime Mart\u00edn e o Laboratorio de Pol\u00edmeros Funcionais<\/strong><\/p>

Jaime Mart\u00edn<\/strong> \u00e9 investigador Oportunius e dirixe o Laboratorio de Pol\u00edmeros Funcionais do CITENI, situado no Campus Industrial de Ferrol. O seu equipo traballa no dese\u00f1o e a optimizaci\u00f3n de pol\u00edmeros semicondutores para os empregar nos \u00e1mbitos da electr\u00f3nica org\u00e1nica e a enerx\u00eda solar. Mart\u00edn lidera varios proxectos internacionais, entre eles unha prestixiosa ERC Consolidator Grant<\/strong> do Consello Europeo de Investigaci\u00f3n, dotada con preto de dous mill\u00f3ns de euros. <\/p>

<\/p>

<\/p>

Referencia: https:\/\/advanced.onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1002\/adfm.202503634<\/a><\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Un estudio internacional liderado desde el Centro de Investigaci\u00f3n en Tecnolog\u00edas Navales e Industriales (CITENI), con sede en el Campus Industrial de la Universidade da Coru\u00f1a (UDC), describe por primera vez una fase s\u00f3lida en pol\u00edmeros semiconductores utilizados en dispositivos fotovoltaicos de \u00faltima generaci\u00f3n. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Advanced Functional Materials, arroja […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":20273,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[96],"tags":[],"class_list":["post-20274","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-novas"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t