Romania’s National Recovery and Resilience Plan
High performance chiral materials for circularly polarized luminescence (CPL) and chirality induced spin selectivity (CISS) (CRUNCHINESS)
Project cod: PNRR-III-C9-2023-I8, CF 6/23.07.2023 (Contract nr. 760230/28.12.2023)
Projector director: Dr. Narcis Avarvari
Project program: Planul Național de Redresare și Reziliență al României
Project type: Pilonul III. Creștere inteligentă, sustenabilă și favorabilă incluziunii, inclusiv coeziune economică, locuri de muncă, productivitate, competitivitate, cercetare, dezvoltare și inovare, precum și o piață internă funcțională, cu întreprinderi mici și mijlocii (IMM-uri) puternice. Componenta 9. Suport pentru sectorul privat, cercetare, dezvoltare și inovare.
I8. Dezvoltarea unui program pentru atragerea resulrelor umane înalt specializate din străinătate în activități de cercetare, dezvoltare și inovare
Start date: 01 January 2024
End date: 30 June 2026
Project abstract:
Chiralitatea este una dintre cele mai importante proprietăți ale moleculelor și acest concept a inspirat descoperiri majore în fizică, chimie și științele vieții. Sinteza controlată a structurilor funcționale reprezintă o provocare actuală în știința materialelor deoarece pot rezulta proprietăți interesante generate de structurile finale. Proiectul CRUNCHINESS își propune obținerea unor materiale avansate care prezintă proprietăți de luminescență circular polarizată (CPL) foarte puternice și polarizare de spin prin inducerea efectului selectivității de spin cu ajutorul chiralității (CISS). Pentru a atinge scopul proiectului se vor sintetiza o serie de precursori chirali aparținând următoarelor doua familii: 1) liganzi adecvați pentru complecși ai lantanidelor, care sunt considerate la ora actuală cele mai eficiente sisteme pentru CPL. Cei mai puternic emisivi complecşi de lumină polarizată vor fi incorporaţi în matrici mezoporoase de silice cu scopul de a obține materiale solide, stabile și procesabile cu emisie în NIR si vizibil; 2) radicali chirali stabili conținând unități de tip helicen. Prima familie va conduce la materiale solide care prezintă o emisie circular polarizată intensă, în timp ce a doua familie va fi utilizată pentru punerea în evidență a efectului CISS. Materialele active CPL prezintă un interes major în domeniul sistemelor optoelectronice, cum ar fi ecranele 3D și CP-OLED-urile, în timp ce efectul CISS este de o mare importanță deorece permite generarea de curenţi spin polarizaţi in absenţa unui substrat magnetic permenent, cu potențiale aplicații în spintronică, separare chirală și electro- sau fotochimie enantioselectivă.
O1. Prepararea a trei familii de liganzi chirali, și anume bpp-heliceni și analogi precum PyBox-heliceni sau heliceni bis(imidazol)-piridinici (bimpy) (AA), derivați de helicen-salen (AB) și camfor-bpp (AC);
O2. Adsorbția controlată a celor mai activi CPL complecși în matrici mezo-structurate de silice, cum ar fi SBA-15, și studiul aprofundat al proprietăţilor chiroptice și fotofizice, pentru a accesa materiale emițătoare în vizibil și NIR fără precedent, cu posibilitatea de a recicla complecşii de lantanid;
O3. Sinteza radicalilor stabili cu unităţi helicen prin legaturi covalente, de exemplu 1,4-dihidrobenzo[1,2,4]triazinil (radicalul lui Blatter) (CA), TEMPO (CB) și nitronil-nitroxid (CC), dar și radicali cu heliceni fuzionați, adică ditiazolil-heliceni (CD), și studiul efectului CISS pe monocristale și filme subțiri;
