Органические материалы: Органические вещества

Органические материалы: Органические вещества — урок. Химия, 9 класс.

alexxlab | 12.08.1993 | 0 | Разное

Содержание

ОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ В СОВРЕМЕННОЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ

Нанесение мономолекулярной пленки по методу Ленгмюра-Блоджетт: А – нанесение первого слоя, Б – нанесение второго слоя.

Открыть в полном размере

‹

›

Если создание действующего молекулярного компьютера _ дело более или менее отдаленного будущего, то эффективное использование органических материалов в традиционной микроэлектро нике возможно уже сегодня.
В настоящее время создаются комбинированные устройства, объединяющие в себе элементы традицион ной полупроводниковой микроэлектроники и ансамбли органических молекул. Такое объединение позволяет использовать преимущества обоих подходов. Кроме того, подобные комбинированные устройства помогут сопрягать элементы молекулярного компьютера со средствами ввода и вывода информации, принятыми в полупроводниковой микроэлектронике.

Органические материалы могут использоваться двумя способами. Во-первых, пленки органических молекул применяются как сверхтонкие диэлектрические покрытия с высокими характеристиками.

Во-вторых, молекулярные системы могут выполнять активную роль, обмениваясь энергией и зарядом с полупроводниковой подложкой.

На данный момент существует несколько основных подходов к созданию тонких пленок из органических материалов. Это осаждение органических молекул в вакууме, нанесение полимерных пленок с помощью центрифуги, метод полиионной сборки в растворе, технология Ленгмюра-Блоджетт и др. Оптимизация по производительности, цене и контролируемости параметров получаемых устройств определяет, какой из подходов целесообразно применять в том или ином конкретном приборе.

Одним из наиболее перспективных считается метод, предложенный еще в 1935 году Ленгмюром и Блоджетт (метод ЛБ). Уникальность этого метода заключается в том, что он позволяет создавать на твердой подложке мономолекулярные (толщиной в одну молекулу) органические слои. (Любопытно отметить, что бывший премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер, еще не будучи политиком, занималась разработкой ЛБ-методики.

Поэтому президент США Рональд Рейган, пришедший в политику из кинематографа, как-то при встрече с Тэтчер сказал: “Мы оба начинали с пленок”.)

Идея метода ЛБ состоит в том, чтобы, сформировав на поверхности воды монослой органических молекул, перенести его на подложку, погружая ее вертикально в воду. Для этого в специальной ванне на поверхность воды капают небольшое количество органического вещества, которое растекается тонким слоем по поверхности. Затем с помощью подвижной стенки ванны, управляемой компьютером, этот слой поджимают до тех пор, пока не образуется плотно упакованный монослой молекул. При погружении подложки в воду молекулы прилипают к ней. Поверхностное давление и скорость всего процесса поддерживаются такими, чтобы переносимая пленка не разрушалась. Важно отметить, что метод ЛБ позволяет последовательно наносить большое количество как одинаковых, так и различных мономолекулярных слоев.

Возможности применения органических пленок обширны и разнообразны: в качестве диэлектрика для конденсаторов и полевых транзисторов, фоторезиста для литографии высокого разрешения , в излучающих элементах, химических (газовых) сенсорах, как просветляющие покрытия оптики, для изготовления световодов и др.

Новые органические молекулы научили излучать свет и проводить заряды с помощью фтора

15 сентября, 2021 14:27

Источник: Индикатор

Российские ученые получили новые органические материалы, которые могут одновременно излучать свет и проводить заряды. Это необычное свойство позволит в перспективе использовать их для создания более совершенных и дешевых дисплеев. Все это благодаря наличию атомов фтора в определенных частях молекулы. Результаты исследования, поддержанного грантами Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.

В современной технике широко распространены OLED-дисплеи: их устанавливают в телевизорах, компьютерах, ноутбуках, в концертных и спортивных залах. Такие экраны обеспечивают высокую яркость и контрастность, но имеют один существенный недостаток: матрица, создающая изображение, состоит из множества светодиодов, включением и выключением каждого из которых управляет отдельный транзистор, передавая в излучатели электрический ток. Сотни и тысячи таких цепочек сильно усложняют технологию производства матриц, поэтому ученые разрабатывают специальные устройства — светотранзисторы — которые совмещают в себе способность излучать свет и переключать ток.

Изготовить материалы, сочетающие оба необходимых свойства, проблематично, поскольку они отчасти взаимоисключающие: чтобы вещество хорошо проводило заряды, молекулы в нем должны располагаться очень близко друг к другу. При этом плотная «упаковка» зачастую препятствует люминесценции: соседние молекулы «тушат» друг друга. Поэтому исследователи из Новосибирского института органической химии имени Н. Н. Ворожцова (Новосибирск), Института синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) занялись поиском оптимального материала.

В качестве основы для новой молекулы ученые взяли фуран-фениленовые со-олигомеры — органические соединения, содержащие цепочки ароматических колец из атомов углерода, кислорода и водорода. При этом три кольца в этих молекулах — шестичленные, как соты, а два — пятичленные. Более ранние исследования показали, что фуран-фенилены излучают яркий свет, поэтому могут использоваться в оптоэлектронике, также они имеют хорошую растворимость и молекулярную жесткость. Кроме того, некоторые «строительные блоки» для их синтеза потенциально можно получать из природного сырья. Однако эти соединения не способны проводить отрицательные заряды (электроны), а поэтому их нельзя использовать в светотранзисторах. Чтобы решить эту проблему, химики синтезировали серию производных фуран-фениленов, выборочно заменив атомы водорода на атомы фтора. Он был выбран в качестве заместителя потому, что сильнее других химических элементов «оттягивает» электроны у соседних атомов, тем самым создавая лучшие условия для перераспределения зарядов в молекуле.

Синтезированные соединения отличались количеством атомов фтора (от четырех до четырнадцати) и их положением (заместители располагались на разных фениленовых кольцах). Оказалось, что фтор-содержащие молекулы были значительно стабильнее к окислению, чем обычные фуран-фенилены, поскольку имели более энергетически выгодную электронную структуру. Среди остальных преимуществ фуран-фениленовых со-олигомеров то, что яркая люминесценция, молекулярная жесткость и растворимость сохраняются при правильном расположении заместителей.

Ученые получили кристаллы и тонкие пленки из синтезированных молекул и исследовали их свойства. Некоторые образцы, где расположение атомов фтора и кристаллическая структура были наиболее благоприятные, хорошо проводили как положительные, так и отрицательные заряды благодаря тому, что молекулы создавали своего рода «туннели» для их движения. Такой транспорт зарядов обоих знаков позволил исследователям изготовить уникальные образцы светотранзисторов на основе тонких пленок: эффективность генерации света достигала 0,6%, что соответствует уровню лучших мировых разработок.

«Наше исследование позволило получить уникальные молекулы, сочетающие способности к эффективной фото- и электролюминесценции и транспорту заряда. Материалы на их основе позволят создать светотранзисторы для современных дисплеев и других светоизлучающих устройств, что удешевит их производство, повысит надежность и, возможно, позволит найти новые применения для устройств органической электроники», — рассказывает Максим Казанцев, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат химических наук, заведующий лабораторией органической электроники НИОХ СО РАН.

Теги

Президентская программа, Химия и материалы, Молодежные группы

Химия | Органические материалы

Главная›
Химия›
Органические материалы

Авторизоваться

забыл пароль?

Регистр

Авторизоваться

забыл пароль?

Регистр

Описание продукта

Органические материалы Редакционный совет
Органические материалы Консультативный совет

Этот журнал с открытым доступом доступен для БЕСПЛАТНОГО чтения на Thieme E-Journals.
Organic Materials — это международный рецензируемый журнал, освещающий последние открытия в области синтеза органических материалов и предлагающий платформу, на которой может расти следующее поколение исследователей под руководством экспертов в этой области. . Тематика журнала широка, как и характер его темы. В основном будут рассмотрены синтез, характеристика и применение молекулярных и полимерных материалов. Органические материалы дает возможность публиковать как экспериментальные, так и теоретические исследования, а также публиковать первичные научные данные.
Основные области исследований, охватываемые Органические материалы :
Органические пористые материалы

Супрамолекулярная химия
Производство кристаллов
Жидкие кристаллы
Самостоятельная сборка
Органическая электроника
Молекулярные машины
Датчики
Функциональные полимеры
Полициклические ароматические соединения
В разделе Органические материалы опубликованы следующие типы статей:
Оригинальные статьи Полные статьи, посвященные оригинальным исследованиям, в которых представлены надежные результаты исследований с подробными экспериментальными процедурами и полной характеристикой всех важных новых материалов.
Краткие сообщения Предварительные отчеты о новых результатах исследований, значимость которых для научного сообщества оправдывает сообщение в кратком формате.
Обзоры и краткие обзоры Рукописи, предоставляющие читателю исчерпывающий обзор конкретной темы.
Практические обзоры Рукописи, предоставляющие читателю четкое представление о состоянии дел и ключевых синтетических деталях передовой темы.
Особое внимание следует обратить на Органические материалы Заявление об этике публикации и злоупотреблениях при публикации .
В качестве публикации с открытым доступом все статьи в Органические материалы находятся в свободном доступе для всех для чтения и загрузки из электронных журналов Thieme.
Реферирование и индексирование : DOAJ, X-MOL, Scifinder, EBSCO, ProQuest

Chemistry
Этот журнал открытого доступа доступен для БЕСПЛАТНОГО чтения в электронных журналах Thieme.
Читать далее
Органические материалы Редакционный совет
Органические материалы Консультативный совет
Этот журнал открытого доступа доступен для БЕСПЛАТНОГО чтения на электронных журналах Thieme.
Organic Materials — международный рецензируемый журнал, освещающий последние открытия в области синтеза органических материалов и предлагающий платформу, на которой под руководством экспертов в этой области может расти следующее поколение исследователей. . Тематика журнала широка, как и характер его темы. В основном будут рассмотрены синтез, характеристика и применение молекулярных и полимерных материалов. Органические материалы дает возможность публиковать как экспериментальные, так и теоретические исследования, а также публиковать первичные научные данные.
Основные области исследований, охватываемые Органические материалы :
Органические пористые материалы
Супрамолекулярная химия
Производство кристаллов
Жидкие кристаллы
Самостоятельная сборка
Органическая электроника
Молекулярные машины
Датчики
Функциональные полимеры
Полициклические ароматические соединения
В разделе Органические материалы опубликованы следующие типы статей:
Оригинальные статьи Полные статьи, посвященные оригинальным исследованиям, в которых представлены надежные результаты исследований с подробными экспериментальными процедурами и полной характеристикой всех важных новых материалов.
Краткие сообщения Предварительные отчеты о новых результатах исследований, значимость которых для научного сообщества оправдывает сообщение в кратком формате.
Обзоры и краткие обзоры Рукописи, предоставляющие читателю исчерпывающий обзор конкретной темы.
Практические обзоры Рукописи, предоставляющие читателю четкое представление о состоянии дел и ключевых синтетических деталях передовой темы.
Особое внимание следует обратить на Органические материалы Заявление об этике публикации и злоупотреблениях при публикации .
В качестве публикации с открытым доступом все статьи в Органические материалы находятся в свободном доступе для всех для чтения и загрузки из электронных журналов Thieme.
Реферирование и индексирование : DOAJ, X-MOL, Scifinder, EBSCO, ProQuest

Химия , Общая химия , Общая биохимия , Общее материаловедение , Химия материалов
Преимущества органических материалов
Преимущества органических материалов | Kellogg Garden Organics™
Подписка
Подписка
0 Комментарии
Я из семьи садоводов, но я единственный, кто занимается органическим садоводством. Наш отец очень любил свои садовые химикаты — я не говорю это в качестве критики, просто факт — поэтому, когда мы с братьями и сестрами начали заниматься садоводством, мы, естественно, последовали его примеру. Только после того, как я получил сертификат мастера-садовника, я начал менять свои садоводческие привычки, потому что до этого я не понимал необходимости или даже преимуществ органического садоводства. Я думал, что это просто «чище».
Все, что вам нужно знать об органических удобрениях
Как оказалось, в саду многое происходит, особенно с почвой, когда вы делаете это органически. Возьмем, к примеру, добавление органических материалов в почву — раньше я думал: «Зачем проходить весь этот процесс, когда можно просто использовать удобрение из бутылки или пакета, и все выглядит так же хорошо?»
Выбор органического садовода:

Поиск продукции по местному заказу
В то время как использование синтетических (неорганических) материалов в вашем саду может быстро оживить ваши растения, органические материалы, добавленные в почву, помогают поддерживать здоровье вашего сада в течение длительного периода времени. Хорошим сравнением будет диета — вы можете резко ограничить потребление пищи на несколько дней, чтобы сбросить пару фунтов, но для вашего общего здоровья гораздо лучше изменить то, как вы едите и тренируетесь, чтобы ваше тело естественным образом оставалось в хорошем состоянии. масса.
Органические удобрения против синтетических удобрений: что лучше?
Примерами органических веществ являются листья, скошенная трава, стебли кукурузы и солома, сидеральные удобрения (растения, выращиваемые с целью заделки их в почву), ил и навоз .
А вот и преимущества добавления подобных материалов в почву:
4 Преимущества добавления органических материалов в почву:
Улучшает структуру почвы , чтобы вода, воздух и энергия могли свободно проходить через почву. Хорошая текстура почвы должна быть рассыпчатой на ощупь, а не комковатой или песчаной.
Повышает содержание питательных веществ в почве.