جهش در مواد آلی پیشرفته با این راهبرد نوین!

پژوهشگران دانشگاه وین یک روش نوآورانه به نام «کاتالیزور-انتقال ماکروسیکل‌سازی» (CTM) برای تولید آسان و با بازده بالا از آزاپارا سیکلوفان‌ها (APCs) معرفی کرده‌اند؛ روشی که افق‌های جدیدی را در صنایع الکترونیک آلی، اپتوالکترونیک و شیمی سراساله می‌گشاید.

به گزارش مجله خبری نگار/ایمنا و به نقل از ساینس دیلی، دانشمندان مؤسسه شیمی آلی دانشگاه وین، به سرپرستی تیمی بین‌رشته‌ای، موفق به توسعه روشی جدید برای سنتز آزاپارا سیکلوفان‌ها (APCs) شدند. این ترکیبات مولکولی به شکل حلقه‌ای، به دلیل ساختار π-همگرا که حرکت آزاد الکترون‌ها را تسهیل می‌کند، از اهمیت بالایی در بهبود کارایی و انعطاف‌پذیری مواد آلی در کاربرد‌هایی نظیر نمایشگرها، سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر و ترانزیستور‌ها برخوردارند.

روش نوین CTM بر پایه واکنش تقاطع-کاپلینگ بوچوالد-هارتینگ کاتالیز شده با پالادیوم (Pd) طراحی شده است که با تشکیل پیوند‌های کربن-نیوتروژن، ساختار‌های حلقه‌ای مولکولی را به‌سرعت و تحت شرایط ملایم ایجاد می‌کند. بر خلاف روش‌های سنتی که نیازمند رقیق‌سازی شدید محیط واکنش و چند مرحله‌ای بودن فرآیند بودند، این روش امکان سنتز دقیق و با بازده بالا را در غلظت‌های معمول (۳۵ تا ۳۵۰ میلی‌مولار) فراهم می‌آورد و قابلیت مقیاس‌پذیری را نیز داراست.

به گفته جوزو آیوسو-کارریلو، نویسنده اول مطالعه، «با این رویکرد ما می‌توانیم APC‌های ساختاری دقیق را در مدت زمان کوتاه و تحت شرایط ساده تولید کنیم؛ امری که نه تنها پژوهش‌های علمی را پیش می‌برد، بلکه کاربرد‌های صنعتی را نیز تسهیل می‌کند.» از طرف دیگر، داویده بونیفازی، نویسنده ارشد، افزود: این روش یک گام بزرگ در جهت تولید انبوه مواد آلی با کارایی بالا است و می‌تواند در زمینه‌های مختلفی از جمله بهبود سیستم‌های جذب نور و تبدیل انرژی خورشیدی تأثیرگذار باشد.

تحقیقات نشان می‌دهد که APC‌ها به دلیل ساختار π-همگرا، نقش مهمی در افزایش بهره‌وری الکترونیکی دارند و می‌توانند به عنوان بلوک‌های سازنده اصلی در فناوری‌های نوین الکترونیک آلی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر کاربرد در نمایشگر‌ها و سلول‌های خورشیدی، این مواد در سیستم‌های شناسایی مولکولی، حسگر‌ها و کاتالیزور‌ها نیز کاربرد فراوانی دارند.

این دستاورد علمی، که در مجله JACS Au منتشر شده است، مسیر تازه‌ای را برای انتقال فناوری از آزمایشگاه به صنعت هموار می‌سازد. با استفاده از روش CTM، تولید مواد آلی پیشرفته به شکلی مقرون به صرفه و با کیفیت بالا امکان‌پذیر می‌شود که می‌تواند نقش کلیدی در توسعه فناوری‌های پایدار و سبز ایفا کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری