Unitat de materials organics

Departament Química Inorgànica i Orgànica, Facultat Química

Àrees de recerca: NanosMat

Un dels principals reptes de la investigació del grup de Materials orgànics serà la programació de diferents propietats (òptiques, electròniques, luminiscents o magnètiques) en elastòmers monocristall líquids (LSCE), és a dir, xarxes de polímers dèbilment entrellaçats que combinen l’elasticitat convencional amb l’ordre molecular de llarg abast dels cristalls líquids, que arriba al nivell macroscòpic. Descobrir els diferents factors estructurals i ambientals que podrien influir en el comportament dels components actius d’aquest mitjà és crucial per obtenir actuadors amb les capacitats esperades, per exemple, mecanotransductors òptics eficients (camp mecànic-òptic) amb inversos (la fluorescència augmenta en estirar-se la LSCE) o respostes múltiples (la intensitat d’emissió canvia a dues longituds d’ona diferents en aplicar una sola força mecànica); actuadors efectius similars a músculs artificials capaços de sofrir deformacions sofisticades en activar-se adequadament (camp òptic-magnètic-mecànic) o dispositius electrònics flexibles (camp elèctric-mecànic).
Al llarg dels anys, el grup de recerca ha obtingut un sòlid bagatge en síntesi orgànica, química macromolecular i química de materials. Concretament, i com a resultat de la investigació realitzada durant els darrers projectes, el grup té experiència en el disseny i síntesi d’heterocicles orgànics molt conjugats amb propietats luminescents i semiconductors i potencial comportament magnètic. El grup de Materials orgànics investiga en el disseny i comprensió dels diferents factors que influeixen en el comportament dels semiconductors dels materials orgànics i en l’enginyeria de la interfície i l’organització en estat sòlid dels transistors orgànics de pel·lícula fina. També treballen en el desenvolupament de sistemes cristal·lins líquids moleculars i macromoleculars per a diferents aplicacions. Han definit per primera vegada diferents sistemes mesogènics, basats en els nuclis de carbazol i porfirina, amb potencial interès tecnològic. A més, s’han introduït derivats azo sensibles a la llum a les xarxes elastomèriques cristal·lines líquides per tal de produir actuadors de forma similar a músculs artificials eficients i ràpids controlats òpticament. Aquesta última investigació va ser finançada pel projecte europeu “FUnctional Liquid-Crystalline Elastomers” (FULCE), del qual el professor Dr. h.c. H. Finkelmann, líder mundial en el camp de la química i la física macromoleculars, va ser el seu coordinador. D’altra banda, la decoració del nucli d’azobenzen amb funcions orgàniques de donació d’electrons i extracció d’electrons adequada ha conduït al desenvolupament d’una àmplia paleta de colorants azo dotats de velocitats de commutació fins a la finestra de temps de nanosegons.

Cuadrado A.; Bujaldón R.; Fabregat C.; Puigdollers J.; Velasco D. Confronting positions: para- vs. meta-functionalization in triindole for p-type air-stable OTFTs. 2024, Organic Electronics, 128, 107020. 10.1016/j.orgel.2024.107020.

Programming Positive Mechanofluorescence in Liquid Crystalline Elastomers. Güixens-Gallardo P.; Brea I.; Manrique J.; Shohraty F.; Garcia-Amorós J.; Velasco D. 2023, ACS Applied Polymer Materials, 5, 8. Doi: 10.1021/acsapm.3c01050

Insight into the Diindolo[3,2-b:2′,3′-h]carbazole Core as an Air-Stable Semiconductor for OTFTs. Bujaldón R.; Vilche A.; Puigdollers J.; Puigjaner C.; Alcobé X.; Velasco D. 2023, ACS Applied Electronic Materials, 5, 7. Doi:10.1021/acsaelm.3c00412

Photochromic heteroarylethenes with fast thermal isomerization kinetics. Garcia-Amorós J.; Castro M.C.R.; Raposo M.M.M.; Velasco D. 2023, Dyes and Pigments, 210, 111000. Doi: 10.1016/j.dyepig.2022.111000

Powder X-ray diffraction as a powerful tool to exploit in organic electronics: shedding light on the first N,N′,N′′-trialkyldiindolocarbazole. Vilche A., Bujaldon R., Alcobe X., Velasco D., Puigjaner C. Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials, 78, 253, 260, 2022

Low-molar-mass and oligomeric derivatives of carbazole and triphenylamine containing thiazolo[5,4-d]thiazole moieties. Dabuliene A., Dainyte A., Andruleviciene V., Lygaitis R., Punniyakoti S.M., Tomkeviciene A., Velasco D., Obushak M., Grazulevicius J.V. Polymer Bulletin, 2022

Exploring the 3-(phenylethynyl)-9H-carbazole unit in the search of deep-blue emitting fluorophores; R. Bujaldón, N. Peřinka, M. Reig, A. Cuadrado, C. Fabregat, M. Font-Bardía, E. Martínez-Ferrero, D. Velasco; Optical Materials, 2021, 111, 110696.

Towards the bisbenzothienocarbazole core: a route of sulfurated carbazole derivatives with assorted optoelectronic properties and applications; R. Bujaldón, J. Puigdollers, D. Velasco, Materials, 2021, 14, 3487, doi.org/103390/mat14133487.

Structural features guiding the design of liquid-crystalline elastomeric fluorescent force sensors; J. Garcia-Amorós, D. Velasco, Applied Systems Innovation, 2020, 3, 22 (invited review).

Shedding light on the negative differential resistance effect observed in organic thin-film transistors; E. Ros, M. Reig, C. Voz, G. Bagdziunas, P. Ortega, D. Velasco, J. Puigdollers, ACS Applied Electronic Materials, 2020, 2, 1574-1582.

Picosecond switchable azo dyes; J. Garcia-Amorós, B. Maerz, M. Reig, A. Cuadrado, Ll. Blancafort, E. Samoylova, D. Velasco, Chemistry – A European Journal, 2019, 25, 7726-7732.

Adaptable photochromic switches with self-aggregating heterocyclic azo dyes; J. Garcia-Amorós, M. C. R. Castro, S. Nonell, S. Vílchez, J. Esquena, M. M. M. Raposo, D. Velasco, Journal of Physical Chemistry C, 2019, 123, 23140-23144.

High-pressure kinetics of azo dyes in nematic liquid crystals; J. Garcia-Amorós, M. Martínez, D. Velasco, Journal of Physical Chemistry C, 2019, 123, 30578-30583.

Highly efficient elastomeric fluorescence sensors for force detection; D. Heras, M. Reig, N. Llorca-Isern, J. Garcia-Amorós, D. Velasco, ACS Applied Polymer Materials, 2019, 1, 535-541.

Formation of a stable biradical triplet state cation versus a closed shell singlet state cation by oxidation of adducts of 3,6-dimethoxycarbazole and polychlorotriphenylmethyl radicals; P. Ballesteros, A. Cuadrado, A. Gilabert, L. Fajarí, I. Sirés, E. Brillas, M. P. Almajano, D. Velasco, J. M. Anglada, L. Julià, Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 20225-20231.

Bipolar charge transport in organic electron donor-acceptor systems with stable organic radicals as electron-withdrawing moieties; A. Bobet, A. Cuadrado, L. Fajarí, I. Sirés, E. Brillas, M. P. Almajano, V. Jankauskas, D. Velasco, L.Juliá, Journal of Physical Organic Chemistry, 2019, 32, e3974.