柔性电子技术是当今技术领域最重要的发展趋势之一，该市场增长如此之快，预计未来10年其价值将翻一番。在不久的将来，提供、探测和控制光线的极轻甚至可弯曲光电设备将会变得很普遍。现在发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇研究论文就是例证，大量研究正朝着这个方向进展。本研究介绍了巴西和意大利研究人员，为提高导电和电致发光聚合物聚噻吩的光学和电子性能而进行的实验和理论研究。
有机、轻质、柔韧、易加工，在机械方面极具吸引力。巴西圣保罗大学物理研究所(IF-USP)的全职教授玛丽莉亚·荣奎拉·卡达斯(Marilia Junqueira Caldas)说：用最常见的方法加工聚噻吩结构，通过旋转铸造，是如此混乱，以至于损害了它的光学和电子性能。在新研究中，开始以一种更有序的方式对材料进行排列，使其在发光和吸收光线方面更具选择性。
Caldas参与了该研究，为描述和解释实验数据的理论框架做出了贡献。模式化是通过一种惊人的简单叠加排列得到，溶液中的聚合物滴沉积在衬底上。当它蒸发时，一个弹性印章被放置在它上面，产生一系列平行条纹，这组织了材料的内部结构。模式化使聚合物以一种高度可预测的方式吸收和发射光，因此，在无序膜不可行的频率下，受激光发射是可能的。除了这种选择性的增加，这种器件比其他基于几种半导体叠加层的类似功能器件要轻得多。
选择性和顺序之间的关系如下：研究计算了它的分子动力学，以找出它在无序状态下的行为。得到了一组曲折、交织和耦合的结构。在这种情况下，一个电子从它最初的位置被光的入射所转移，可能会与原子链上留下的洞发生错位，并迁移到物质内部的遥远区域。这发生在大量的电子上，因此光吸收和发射是高度无序的。图形化使原子链几乎是线性的，电子和空穴在同一条链中非常接近。
电子迁移，然后回到起点，在那里它们发射和吸收光。这种技术在“生长”过程中组织了本质上无序的材料，因此，它可以在光电子的广泛应用中得到应用。该研究方法证明了一种通过结构控制来直接控制光学性能的可行策略，所观察到的光学增益，为使用聚噻吩纳米结构作为有机光学放大器和有源光子器件的构建块开辟了可能性。
博科园｜研究/来自：FAPESP
参考期刊《科学报告》
DOI: 10.1038/s41598-019-43719-0
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