Oddělení Polymerní fotonika

Výzkum Pracovníci Přístrojové vybavení Publikace

 

Výzkum

 

 

Oddělení Polymerní fotoniky se zabývá výzkumem nových polymerů a polymerních systémů, které jsou perspektivní pro aplikace ve fotonice, zejména pro fotovoltaické (solární) články a světlo emitující diody (LED), ale i paměti, optická záznamová media, senzory a další. Jedná se o mezioborový komplexní výzkum chemického a fyzikálního charakteru prováděný zkušenými vědci z oblasti polymerní chemie a fyziky, do kterého jsou zapojeni i mladí vědečtí a techničtí pracovníci, a dále také studenti doktorského studia.

Problematika výzkumu je velice aktuální a je jí ve světě věnována velká pozornost. Tento zájem je stimulován právě možnými aplikacemi. Výhodou polymerů je jejich velká variabilita umožňující spektrální ladění absorpce a emise chemickou cestou přes celou oblast viditelného spektra, a dále i relativně snadná a levná příprava součástek ve srovnání s odpovídajícími anorganickými materiály. Jednoduchá příprava tenkých polymerních vrstev běžnými průmyslovými technikami naznačuje jejich perspektivní využití zejména pro výrobu lehkých, velkoplošných flexibilních displejů či polymerních fotovoltaických článků, které jsou potenciální levnou alternativou k článkům křemíkovým. Ve srovnání s anorganickými materiály jsou polymery vhodné i pro zcela nové a netypické aplikace, např. energetické zdroje jako součást oblečení či doplňků, a to vytvořené z vláken nebo flexibilní folie, které se mohou uplatnit i ve stavebních prvcích.

V oddělení jsou syntetizovány nové polymery a kopolymery s cílenými vlastnostmi. Při jejich přípravě postupujeme nejčastěji podle metod Suzukiho, Yamamota a Stilleho, které si však v některých případech vyžadují určité modifikace. Pro syntézy polymerů a kopolymerů jsou připravovány metodami klasické organické syntézy potřebné monomery, jejichž příprava často zahrnuje několik syntetických kroků.

Nové polymerní materiály jsou zkoumány v roztocích a tenkých vrstvách celou řadou optických, elektrických, fotoelektrických, elektrochemických a spektroelektrochemických metod. Studium absorpce, reflexe, fotoindukovaných jevů, fotoluminiscence, elektroluminiscence, fotogenerace a transportu náboje, a dalších jevů v polymerech a jejich směsích nám poskytuje cenné poznatky, které jsou využity při návrhu nových polymerů s požadovanými vlastnostmi nebo jejich modifikaci, a dále při návrhu a studiu polymerních prvků (solárních článků, LED, atd.). Užitím polymerních směsí a uspořádaných nanostruktur studujeme možnosti modifikace fotofyzikálních a elektrických vlastností tenkých filmů s cílem zvýšení účinnosti fotonických prvků.

Moderní vybavení laboratoře umožňuje komplexní studium výše uvedených vlastností a jevů v inertní atmosféře. Byl vybudován systém boxů s inertní atmosférou (Glove Box System) sestávající se ze dvou nezávislých boxů s inertní atmosférou spojených přechodovou komorou, z nichž jeden je určen pro drobné chemické práce, pro přípravu a charakterizaci tenkých vrstev polymerních materiálů a druhý pro další fotofyzikální a elektrická měření a finalizaci přípravy vzorků fotovoltaických článků, LED apod. V prvním boxu je pro dané účely zabudováno rotační nanášení, vakuová sušárna a dále je vybaven dalšími komponentami pro elektrochemická a spektrální měření. V druhém boxu je zabudována vakuová napařovačka a napojeny měřící techniky. Realizace optických, elektrických a elektrochemických měřících technik a jejich propojení pro práci v boxech s inertní atmosférou umožňuje srovnávací měření v inertní atmosféře, ve vakuu a v běžném laboratorním prostředí.

 

BIOpolymerní POstdoktorandská Laboratoř a vzdělávácí centrum  - BIOPOL

Centrum polymerních materiálů a technologií Otty Wichterla - CPMTOW

Centrum biomedicinálních polymerů - CBMP

Centrum polymerních senzorů - CPS

Polymery pro energetiku - EnergoLab


Ústav makromolekulární chemie AV ČR v.v.i.

Heyrovského nám. 2
162 06 Praha 6
tel:+420 296 809 111
fax:+420 296 809 410

Strategie 21