Un materiale miracoloso difficile da lavorare
"In realtà stavamo cercando materiali semiconduttori biodegradabili", spiega Sarıçiftçi. "Nel corso della ricerca, ci siamo imbattuti in questo materiale biblico noto come indaco. L'indaco e i suoi derivati mostrano vere e proprie proprietà semiconduttrici". Non sorprende che l'indaco abbia dimostrato una grande stabilità: "L'indaco veniva utilizzato, ad esempio, nelle tombe dei faraoni, dove è ancora visibile dopo migliaia di anni, e il blu del denim è ben noto per la sua resistenza", osserva Sarıçiftçi.
La difficoltà di lavorazione risiedeva nell'utilizzo dell'indaco come semiconduttore: è quasi insolubile, il che, incidentalmente, spiega in parte la sua resistenza. Tuttavia, molti metodi per la produzione di semiconduttori organici richiedono che il materiale venga prima disciolto in qualche modo e poi depositato su un supporto. Sarıçiftçi e il suo gruppo sono riusciti a rendere il pigmento solubile attaccando gruppi laterali volatili alla molecola di indaco. Quando riscaldato al di sopra dei 100 °C, questi gruppi laterali si separano nuovamente.
Ciò ha eliminato il principale ostacolo all'utilizzo dell'indaco come semiconduttore, afferma Sarıçiftçi: "Consideriamo questa stabilità dell'indaco un punto di svolta. Incoraggiamo tutti coloro che lavorano sui transistor organici a concentrarsi su questa classe di materiali d'ora in poi."
Domande senza risposta su celle solari e diodi a emissione di luce
: significa forse che l'intero settore dei semiconduttori organici può ora passare ai composti di indaco? Sarıçiftçi si mostra cauto: "A causa dei legami a idrogeno, l'indaco presenta forti proprietà di spegnimento della luminescenza". Questo debole legame tra molecole, che svolge un ruolo significativo nel ghiaccio, ha un effetto dirompente sulle applicazioni ottiche.
Il funzionamento delle celle solari, ad esempio, si basa sull'interazione della luce con il materiale, che rilascia elettroni e genera una corrente. Nelle molecole di indaco, tuttavia, questi stati elettronici "eccitati" si dissipano rapidamente e vengono convertiti in calore prima di poter essere utilizzati. Ciò significa che sia le celle solari che i diodi a emissione di luce saranno difficili da realizzare utilizzando la famiglia di composti di indaco. "Stiamo cercando di evitare questo problema, ma non esiste ancora una vera soluzione", spiega Sarıçiftçi. Questo è un aspetto attualmente oggetto di ricerca. I transistor non sono interessati da questi problemi.
ricercatore nel campo dell'elettronica impiantabile,
vede un grande potenziale per i materiali a base di indaco nelle applicazioni mediche. "Stiamo prestando particolare attenzione alla biocompatibilità dei transistor a indaco; siamo riusciti a dimostrare che possono funzionare anche sott'acqua a diversi livelli di pH". Ciò significa che possono essere utilizzati per impianti nei tessuti umani. "Si aprono le porte alle bioapplicazioni", osserva Sarıçiftçi. Recentemente, il suo gruppo ha pubblicato diversi articoli su questo argomento in prestigiose riviste e ha ottenuto un brevetto. Nel 2014, hanno iniziato a organizzare una conferenza annuale sulla bioelettronica (www.bioel.at).
Anche il basso costo del materiale di base potrebbe rappresentare un vantaggio decisivo. "Questo sarà un argomento convincente per future applicazioni di massa", conclude Sarıçiftçi.
