Materiali semiconduttori organici

img1Negli ultimi anni si sta sviluppando un'ampia attività di ricerca sui materiali semiconduttori organici, alternativi a silicio e agli altri semiconduttori inorganici, che sono basati su polimeri coniugati e piccole molecole organiche coniugate.

La caratteristica di tutti questi composti, costituiti prevalentemente da carbonio e idrogeno, è la coniugazione, cioè il fatto che l'ibridizzazione del carbonio causa la formazione di orbitali molecolari su cui alcuni elettroni sono delocalizzati e condivisi da tutta la molecola; tali elettroni, legati più debolmente degli altri, determinano le proprietà delle molecole. Nello stato solido, questo tipo di composti possono dare dei materiali semiconduttori dalle proprietà, che variano al variare della composizione chimica della molecola e del grado di ordine, in gran parte determinabili a piacere attraverso la progettazione della molecola di base. Attraverso una mirata sintesi chimica, quindi, è possibile ottenere una molecola e poi un materiale semiconduttore con predeterminate caratteristiche, come colore o capacità di condurre elettricità, scelte in base all'applicazione per cui la si vorrà impiegare.

Data l'affinità con molecole esistenti in natura, per esempio la clorofilla, il carotene o l'emoglobina, piccole molecole coniugate di interesse per applicazioni elettroniche come materiali semiconduttori organici possono essere ottenute attraverso biotrasformazioni, opportunamente modificando microrganismi selezionati affinché producano le molecole di interesse a partire da biomasse disponibili e non in competizione con la filiera alimentare, quali scarti vegetali o della lavorazione del latte.

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