Vigore ibrido per semiconduttori
Tradizionalmente , la scienza dei materiali si è concentrata sulle strutture molecolari organiche e sulle reti di cristallo estese inorganiche. Il recente sviluppo dei composti inorganici-organici ibridi offre una nuova serie di prospetti eccitanti, in particolare in aree come i semiconduttori. Applicando i metodi della struttura elettronica del primo principio, il progetto finanziato dall'UE Hybrid Energy ("Electronic structure modeling of hybrid organic-inorganic semiconductors") ha fornito una visione nelle proprietà strutturali ed elettroniche di questi sistemi ibridi. Utilizzando le nuove proprietà elettroniche che causano cambiamenti nelle proprietà ottiche e conduttive, il team Hybrid Energy ha selezionato i migliori candidati per applicazioni commerciali. Due composti che mostrano la maggiore promessa di funzionalità predeterminate erano l'ossido di titanio (IV) (TiO2) e il solfuro di piombo (II) (PbS). Utilizzando una struttura metallorganica basata sul TiO2, ha offerto un incoraggiante comportamento fotocromatico. Cambiando il colore da bianco a blu, questa proprietà può essere sfruttata nelle finestre intelligenti di prossima generazione. Per quanto riguarda il composto di piombo, la facilità con cui gli elettroni possono essere eccitati dalla fascia di valenza alla fascia di conduzione, nota come lo spazio della fascia, può causare lo sviluppo di un nuovo tipo di architettura a celle solari. Fondamentalmente, la distanza della fascia di PbS può essere sintonizzata mediante l'utilizzo delle dimensioni della rete inorganica. L'applicazione di questa proprietà può fornire un comodo meccanismo per la personalizzazione delle proprietà elettroniche sia per l'assorbimento che per l'emissione della luce. La progettazione di nuovi materiali funzionali mediante il modellamento della struttura degli elettroni per applicazioni relative all'energia è un'area di crescita con un vasto potenziale per ricerche su piccole e medie imprese (PMI). L'utilizzo di energia dalle modifiche quantistiche in composti ibridi inorganici-organici sta creando una miriade di opportunità nelle forme di energia sostenibile.
