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Polímeros orgánicos conductores y electroluminiscentes

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La búsqueda de materiales conductores eléctricos eficientes y respetuosos con el medio ambiente es fundamental en diversos campos, desde la electrónica hasta el almacenamiento de energía. Los metales tradicionales utilizados en electrodos de pilas y baterías, como el cadmio (Cd) y el plomo (Pb), plantean preocupaciones por su toxicidad y impacto ambiental. Por lo tanto, existe una necesidad de desarrollar alternativas más sostenibles y seguras.

Tradicionalmente, los materiales conductores utilizados en aplicaciones electrónicas y de almacenamiento de energía han sido metales como el cobre, el aluminio y el oro. Sin embargo, estos metales pueden ser costosos de extraer, procesar y reciclar, además de plantear problemas de toxicidad y contaminación ambiental.

Nuestra propuesta implica el desarrollo y aplicación de materiales orgánicos poliméricos conductores. Estos materiales se obtienen a partir de la condensación de alquinos y heterociclos de cinco eslabones, como el pirrol y el tiofeno, así como polianilinas y polisulfonas aromáticas. Cuando se dopan adecuadamente, estos polímeros exhiben una alta conductividad eléctrica, incluso alcanzando niveles comparables a los metales. Una aplicación destacada de estos materiales es su uso en la fabricación de pilas y baterías, donde pueden servir como electrodos. Estas baterías ofrecen la capacidad de almacenar cantidades significativas de carga eléctrica y pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Además, al reemplazar metales tóxicos como el cadmio y el plomo, contribuyen a reducir la contaminación y los riesgos para la salud asociados con el uso de estos materiales.

Responsable científico

Álvaro Rodríguez María Mercedes

Participantes

Navalón Oltra Sergio, Álvaro Rodríguez María Mercedes, Ferrer Ribera Rosa Belén

Aplicaciones

Sensores
Electrodos
Baterias
Recubrimientos antiestáticos en pantallas
Aditivos para materiales holográficos

Ventajas técnicas

Mayor procesabilidad, pudiéndose conseguir films de espesor submicrométrico.
Variación de propiedades electroquímicas.
Variación de propiedades físicas y químicas como band- gap, potencial de oxidación, temperatura de reblandecimiento y solubilidad mediante la introducción de sustituyentes adecuados en el monómero.
Sustitución de metales por compuestos no tóxicos y degradables.

Beneficios que aporta

Sustitución de metales por compuestos no tóxicos y degradables.
Materiales electroluminiscentes que emitan a longitudes de onda difíciles de conseguir con materiales inorgánicos (zona del azul)

Experiencia relevante

El grupo de investigación ha desarrollado un proyecto del ministerio de Ciencia y Tecnología cuyos resultados han sido publicados en las revistas de mayor impacto en el área.