Sintesi del poliglicidilmetacrilato e sua applicazione come strato di cladding in una guida d’onda Studente: Roberto Pucci, Liceo Scientifico G. Mercalli.

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1 Sintesi del poliglicidilmetacrilato e sua applicazione come strato di cladding in una guida d’onda Studente: Roberto Pucci, Liceo Scientifico G. Mercalli Tutor: Dr. Antonio Carella Progetto Lauree Scientifiche

2 Polimeri per elettronica e fotonica Nascita della Information Society e bisogno di nuovi dispositivi in grado di contenere un elevato numero di informazioni e processarle in tempi ultra rapidi Sostituzione materiali inorganici tradizionali con materiali polimerici che presentano una serie di vantaggi Attività potenzialmente più elevata Costo minore soprattutto nel processo di produzione del dispositivo: facile preparazione in film sottili Versatilità della chimica sintetica che permette di realizzare il materiale con le proprietà desiderate

3 Applicazioni polimeri in optoelettronica e elettronica Settore Display OLED (organic electroluminescent devices) Display estrememante sottili e su supporti flessibili Nature 2004, 428, 911

4 Applicazioni polimeri in optoelettronica e elettronica Light In Modulated Light Out Settore Telecomunicazioni Modulatore elettro-ottico: dispositivo che converte segnali elettrici In segnali ottici che possono essere trasferiti a una velocità superiore

5 Applicazioni polimeri in optoelettronica e elettronica Materiali polimerici possono inoltre fungere da strati passivi in dispositivi multistrato: -Strato di cladding in una guida d’onda Luce confinata all’interno dello strato attivo

6 Sintesi poliglicidilmetacrilato Poliaddizione radicalica a partire dal glicidilmetacrilato DMF/AIBN 75 °C 3 gg PGMA

7 Meccanismo di reazione tipico di un composto olefinico

8 Passaggi della sintesi effettuata Preparazione soluzione monomero + iniziatore in DMF Tre cicli di “freeze and thaw” Chiusura della fiala su fiamma Tre giorni a 75 °C Recupero polimero: si versa in metanolo, si ridiscioglie in diclorometano e si precipita nuovamente in esano

9 Caratterizzazione termica PGMA Analisi termogravimetrica: si determina la temperatura di decomposizione

10 Caratterizzazione termica Analisi calorimetrica a scansione differenziale: determinazione della temperatura di transizione vetrosa (Tg)

11 Preparazione film di polimero Film preparati da soluzione (PGMA + propandiamminadiammina in cloroformio). La propandiammina funge da agente reticolante: ad alte temperature reagisce col gruppo epossidico e forma un reticolato insolubile Preparazione film attraverso la tecnica dello spin coating.

12 Preparazione film multistrato: guida d’onda PGMAPGMA reticolato 150 °C 1h PGMA Formulazione attiva 150 °C 1h PGMA Formulazione attiva reticolata PGMA Formulazione attiva reticolata PGMA 150 °C 1h PGMA Formulazione attiva reticolata PGMA reticolato