HYLIGHT

Referência: PTDC/QUI-QFI/31625/2017

Acrónimo: HYLIGHT

Objetivo temático: OT 1 - Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Área Científica: Química

Síntese do Projeto: Este projeto consiste no desenvolvimento de sistemas híbridos orgânicos:inorgânicos (IOH) com emissão de luz otimizada e elevada estabilidade e, com tal, produzir emissores eficientes de luz branca (acrónimo em inglês WLE) baseados no efeito de emissão induzida por agregação (AIE). Como propósito final pretende-se ter sistemas de elevada luminosidade no estado sólido (SSL). Efetuarse-á o desenho de emissores de luz baseados no efeito de AIE utilizando oligómeros conjugados derivados dos difenilobenzofulveno e p-fenilenovinileno com obtenção dos processos de desativação do estado excitado. Pretende-se racionalizar os mecanismos (efeito AIE) otimizando a eficiência do processo radiativo. Os sistemas AIE atuais envolvem uma variedade de compostos de que são exemplo os derivados do tetrafeniletileno (TPE) e do trifenilacrilonitrilo que, através da substituição, a gama espectral da sua emissão pode ser alargada. O espectro de emissão destes compostos surge esboroado proporcionando características atrativas para a produção de luz branca com valores de índice de rendimento de cor (CRI) próximos, bem como de qualidade igualmente próxima à da emissão de corpo negro da luz solar e de lâmpadas de incandescência de tungsténio. Em diversos casos (ex: TPE), a estabilidade térmica e fotoquímica é reduzida devido a isomerização, oxidação, etc. Como a estabilidade é menor em sistemas orgânicos (relativa aos inorgânicos), os cromóforos orgânicos podem ser estabilizados por encapsulamento em matrizes sólidas tais como OIH de silica- ou silica-modificada (ORMOSILb). As moléculas possuidoras de efeito AIE aumentam a sua eficiência quântica de fluorescência no estado sólido (agregados). O efeito de AIE tem sido atribuído à restrição nas rotações intramoleculares (RIR) das moléculas o que bloqueia os canais de desativação não-radiativa. Devido às orientação das unidades de TPE, que evitam o empacotamento na fase (sólida) condensada (agregados), as suas rotações intramoleculares (eficiente canal de desativação não-radiativa) estão condicionadas evitando a perda de emissão devida ao empacotamento pi-pi. Os agregados possuem tipicamente dimensões de cerca de 100 nm e a eficiência de luminescência depende do grau de cristalinidade.

No entanto, apesar de se saber que o ambiente local tem um papel importante, a proposta de mecanismo RIR é limitada não explicando o efeito AIE em muitos outros sistemas. Pretende-se ir um passo além na compreensão deste importante mecanismo através da obtenção de uma detalhada informação fotofísica deste efeito em novos sistemas. Tal será acompanhado por estudos teóricos detalhados utilizando cálculos DFT, TDDFT e de dinâmica molecular. A estabilização (por incorporação) nos IOH afetará o efeito RIR, o que será igualmente racionalizado. Os sistemas com melhores propriedades serão combinados por forma a produzir emissores de luz branca com ótimos valores de CRI para incorporação num protótipo SSL envolvendo excitação com um LED azul de InGaN.

Área de intervenção: Eficiência energética de edifícios

Investigador Responsável na UC: Professor Doutor João Sérgio Seixas de Melo

Unidade Orgânica UC: FCTUC/DQ

Instituições participantes no Projeto:

• Universidade de Coimbra,
• Universidade de Aveiro,
• IST-ID,
• ASSOCIAÇÃO DO INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO PARA A INVESTIGAÇÃO E O DESENVOLVIMENTO

Instituição Financiadora/Gestora: FCT-Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Programa de Financiamento: Programa Operacional Regional do Centro; Programa Operacional Regional de Lisboa

Período de execução: 01.07.2018 a 30.06.2022

Custo total elegível (EUR): 237.400,61€

Apoio financeiro da UE: 190.934,67€

Apoio financeiro público nacional: 237.400,61€

Técnico do Projeto: Manuela Rodrigues

Contacto: +351 239 247 022_ (Ext. 210022)