"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7533
ETF7533 "Eriomadustega juhtivpolümeeride disain perspektiivsete rakenduste jaoks (1.01.2008−31.12.2011)", Tarmo Tamm, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituut.
ETF7533
Eriomadustega juhtivpolümeeride disain perspektiivsete rakenduste jaoks
Design of conducting polymers of specific properties for promising applications
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP401 Elektrokeemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008224 400,00 EEK (14 341,77 EUR)
01.01.2009−31.12.2009215 424,00 EEK (13 768,10 EUR)
01.01.2010−31.12.2010131 190,00 EEK (8 384,57 EUR)
01.01.2011−31.12.20118 384,40 EUR
44 878,84 EUR

Käesoleva projekti eesmärgiks on varasemate kogemuste ja uute eksperimentaalsete võimaluste ning laienenud koostöö abil viia üldine arusaamine juhtivpolümeeride struktuuri ja omaduste kujunemisest erinevatel tingimustel kvalitatiivselt uuele terviklikule atomistlikule tasandile. Viimasel ajal on välja pakutud palju perspektiivseid rakendusi, kus juhtivpolümeride häid omadusi (sh biosobivust, aktuatsiooni, nano-skaalas sünteesitavust jt) võiks kasutada, samas on nende elluviimine takerdunud sobivate (ja samas stabiilsete) omadustega juhtivpolümeeride saamise probleemide taha. Üheks põhjuseks seejuures on erinevates uurimisgruppides sarnastes tingimsute sünteesitud polümeeride sageli küllaltki erinevad omadused, seda ebapiisava kontrolli tõttu eksperimendi üle. Projekti tulemuste baasil peab olema võimalik luua tervikliku pildi juhtivate polümeeride omaduste kujunemisest sõltuvalt valitud solvendist, dopant-ioonidest, sadestuskiirusest jm sünteesitingimustest ning suuta pakkuda retsepte, mille järgi saab konkreetsele rakendusele vajalike omadustega polümeeri sünteesida. Eesmärgini jõudmiseks kasutatakse valikut erinevatest spetsiifilistest ja rangelt kontrollitud eksperimentidest (elektrokeemia, teravikmikroskoopia, erinevad spektroskoopiad, millest sealjuures oluline osa teostatakse in situ) ning teoreetilist modelleerimist. Aspektid, millele tähelepanu pööratakse, on polümeeri struktuuri kujunemine (sh anisotroopsuse teke, konjugatsioonipikkus, kompaktsus) ja püsivus, dopant-anioonide ja -katioonide liikuvus polümeeris, ümber-dopeerimisel toimuvad protsessid, jms.
Based on the previous experience, a wider range of available experimental techniques and broadened collaboration, the aim of the present project is to advance the general understanding of the formation of the properties of conducting polymers to athe next unified atomistic level. In recent years, a number of promising applications have been proposed, making use of the great properties (including bio-compatibility, actuation, nano-scale synthesizability etc) of conducting polymers. The realization has, however, been hindered by the difficulties of obtaining conducting polymers of desired (and stable) properties. The latter is partly due to the sometimes rather different properties of conducting polymers produced by different research groups under seemingly similar conditions. The problems are caused by insufficient control over the experimental conditions. On the basis of the results of the project we should be able to describe the complete picture of the formation of the properties of conducting polymers depending on the choice of solvent, dopant ions, deposition rate and other conditions of the synthesis. We should also be able to create recipes for the synthesis of conducting polymers of properties necessary for particular applications. In order to reach the goal, a number of specifically designed and carefully controlled experiments of different techniques (electrochemistry, scanning probe microscopy, various spectroscopies, an important part of which will be performed in situ) and theoretical modeling will be carried out. The topics under main investigation are the formation of the structure of the polymer (including unisotropy, conjugation length, compactness) and the stability, the mobility of dopant anions and cations inside the polymer, the processes related to redoping, etc.