Chiral Nanocomposites with Tunable Optical Properties for More Efficient Printed Optoelectronic Devices
Chiralne nanokompozyty dla wydajnych i dostrajalnych urządzeń optoelektroniki drukowanej
Project type: Research and development
Keywords: właściwości optyczne chiralność materiały reagujące na bodźce zewnętrzne nanokompozyty organiczne organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED) emisja światła spolaryzowanego kołowo optoelektronika drukowana
Keywords (english): optical properties chirality materials responsive to external stimuli organic nanocomposites organic light-emitting diodes (OLEDs) circularly polarized light emission printed optoelectronics
Consortium members: Project was not implemented as part of a consortium
Project implementation period: 1/05/2026 - 31/12/2029
Funding institution: Fundacja na rzecz Nauki Polskiej
Program name: Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG)
Project manager: Piotr Ślęczkowski
Funding value: 3 752 096,00 PLN
Total project value: 3 752 096,00 PLN
Projekt ma na celu wytworzenie nowego typu materiałów fluorescencyjnych, w formie cienkich warstw, bazujących na układzie molekularnym typu donor-akceptor energii (D-A). Planowany do badań rozwojowych układ charakteryzuje się wykorzystaniem mechanizmu wzbudzonego wewnątrzcząsteczkowego transferu proton (ESIPT) występującego w cząsteczce donora. Dodatkowo, badania wstępne wykazały zmiany indukowane termicznie w cienkich warstwach powodujące stopniowe rekonfiguracje oddziaływań D-A, zapewniając dostrajaną odpowiedź fotoluminescencyjną określoną przez historię termiczną próbek. Tworzy ona fluktuujące kanały emisyjne, które łączą przesunięcie piku ze zmianami względnych intensywności pików, co prowadzi do nieodwracalnych szerokich zmian chromatycznych w stosunkowo szerokim zakresie temperatur. Podczas gdy odpowiedź D-A na temperaturę była czasami badana, zastosowanie cząsteczek ESIPT jako donora energii jest rzadko zgłaszane i będzie elementem nowości projektu. Specyfika planowanego do badań układu umożliwia na zastosowanie technologii druku w łatwo przetwarzalnych cienkich warstwach, co w dalszej kolejności określi ich przydatność w technologiach kontroli jakości i wzorców termicznych. Jako dowód koncepcji wytworzymy cienkie warstwy za pomocą metod drukarskich i przeprowadzimy serię badań starzeniowych pod kątem zastosowań jako wskaźniki termiczne. W ramach zaplanowanych interdyscyplinarnych badań, obejmujących formulację atramentu, funkcjonalizację powierzchni i druk cienkich warstw organicznych powstaną nowe materiały czułe na temperaturę. Będą cechować się wysoką względną czułością i emisją szerokiej gamy kolorów, co zbliży do ich potencjalnej implementacji jako powtarzalnych i stabilnych warstw czujnikowych.
The project aims to produce a new type of fluorescent materials, in the form of thin films, based on the energy donor-acceptor (D-A) molecular system. The system planned for development studies is characterized by the use of the mechanism of excited intramolecular proton transfer (ESIPT) occurring in the donor molecule. Additionally, preliminary studies have shown thermally induced changes in the thin films causing gradual reconfiguration of D-A interactions, providing a tunable photoluminescence response determined by the thermal history of the samples. It creates fluctuating emission channels that combine peak shift with changes in relative peak intensities, leading to irreversible broad chromatic changes over a relatively wide temperature range. While the response of D-A to temperature has been occasionally studied, the use of ESIPT molecules as an energy donor is rarely reported and will be an element of the novelty of the project. The specificity of the planned system for research enables the use of printing technology in easily processable thin layers, which will further determine their usefulness in quality control and thermal patterning technologies. As a proof of concept, we will produce thin layers using printing methods and conduct a series of aging studies for applications as thermal indicators. As part of the planned interdisciplinary research, including ink formulation, surface functionalization and printing of thin organic layers, new temperature-sensitive materials will be created. They will be characterized by high relative sensitivity and emission of a wide range of colors, which will bring them closer to their potential implementation as repeatable and stable sensor layers.
Go back