Materiali Funzionali in Optoelettronica: Strutture Chimiche, Proprietà e Applicazioni 1. Introduzione, Motivazione e Visione Generale del settore dell’Elettronica Organica (4/9/2014) 2. Strutture Molecolari, Organizzazione Supramolecolare, e Delocalizzazione Elettronica (4/9/2014) -Cavi molecolari e cavi molecolari auto-assemblati -Generazione e trasporto di cariche nei sistemi molecolari coniugati -Relazione tra strutture molecolari e proprietà ottiche dei sistemi coniugati (aggregati H/J, eccimeri/ecciplessi, trasferimento di energia, etc.) 3. Sintesi e Proprietà Optoelettroniche di alcune classi di molecole comunemente usate nell’Elettronica Organica (11/9/2014) -Sintesi di oligomeri e polimeri coniugati contenenti fenilene, fenilene-vinilene e tiofene. -Aceni, Coroneni, Perileni, Tetrapirroli e altri esempi scelti -Allotropi del Carbonio: Fullereni, Nanotubi e Grafene 4. Preparazione e Caratterizzazione di Dispositivi Elettronici Organici (18/9/2014) -Introduzione a Dispositivi Elettronici Organici -Celle Solari (Bulk heterojunctions, Dye-sensitized, e Perovskite solar cells) -Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) -Organic Field Effect Transistors (OFETs) -Sensori 5. Elettronica Bio-Organica (25/9/2014) -Introduzione alle applicazioni dei dispositivi elettronici organici in biologia -Biosensori -Pelle artificiale, impianti retinali, e sensori neurali Programma: Il corso è stato progettato per essere accessibile a studenti con diverse specializzazioni. Il suddetto prevede di coprire vari argomenti nel settore multidisciplinare dell’"organic electronics", rivolgendo particolare attenzione su tre aspetti fondamentali: la chimica dei materiali, la relazione tra struttura molecolare e proprietà chimico/fisiche delle molecole, e il loro utilizzo in dispositivi. L'intero programma sarà presentato in quattro lezioni da tre ore ognuna. Le prime due parti del corso hanno lo scopo di delucidare alcuni degli aspetti rilevanti del settore dell’elettronica organica. La classe sarà prima introdotta sui concetti fondamentali per il comprendimento del corso, per poi focalizzare l’attenzione su argomenti chiave come la relazione tra struttura molecolare e le proprietà ottiche ed elettroniche delle molecole, le iterazioni inter- e intra-molecolari come, per esempio, il trasferimento di energia e di elettroni promosso dall'assorbimento di fotoni, e alla formazione di ecimeri, aggregati molecolari J e H, e così via. La terza parte di questo seminario si concentrerà sulle reazioni chimiche più importanti nel settore dei materiali, spaziando dalla sintesi di polimeri conduttori fino alla preparazione di macrocicli aromatici, e alla funzionalizzazione di alcune forme allotropiche del carbonio (fullerene, nanotubi, grafene). La quarta e quinta parte del corso estenderà i concetti presentati nelle classi precedenti, illustrando le proprietà ottico-elettroniche delle molecole quando si trovano in forma di "blocchi" molecolari, e mostrerà il loro utilizzo in dispositivi optoelettronici. Questa parte sarà accompagnata da una serie di esempi di dispositivi ormai consueti come gli organic light emitting diodes (OLEDs), organic photovoltaics (OPvs), field effect transistors (OFETs), i sensori analitici, per poi finire con esempi di nuove applicazioni nel settore emergente del "biointegrated organic electronics".
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