LASCAMM (Laboratorio per la Sintesi e la Caratterizzazione di Materiali Molecolari a Base Organometallica)

Gli obiettivi del LASCAMM

Gli afferenti al LASCAMM hanno una consolidata esperienza nella sintesi e nella caratterizzazione di materiali molecolari, costituiti da composti organometallici o di coordinazione che si inseriscono in tre ampie tematiche: Materiali con proprietà optoelettroniche con particolare interesse verso i metallomesogeni, composti luminescenti, fotoconduttori, fotorifrattivi e composti per la catalisi; Materiali Bioattivi più specificamente con attività antitumorale e produzione di Ossigeno di singoletto per la terapia fotodinamica; Materiali per l’ottica plasmonica.

Nel ambito dell’optoelettronica, le attività programmate da LASCAMM sono finalizzate alla sintesi e allo studio di nuovi materiali in grado di generare strutture periodiche per applicazioni in fotonica come diodi emettitori, commutatori ottici, filtri ottici modulabili, polarizzatori, etc. In particolare, le attività del LASCAMM sono dedicate allo sviluppo di dispositivi nel settore dell’elettronica molecolare, basati su semiconduttori organici ed organometallici. Già da tempo sono stati studiati, per applicazioni olografiche, materiali fotorifrattivi, il cui indice di rifrazione varia in funzione dell’esposizione alla radiazione elettromagnetica. I materiali usati in questo ambito sono sia i cristalli liquidi che i polimeri. Più recentemente, partendo dall’esperienza con alcune delle funzionalità già utilizzate nei materiali fotorifrattivi, è iniziata l’attività riguardante lo studio dell’uso di materiali simili in dispositivi fotovoltaici. Vengono sintetizzati/studiati sia materiali conduttori/fotoconduttori che composti (donatori/accettori) tipicamente usati negli strati che assorbono. Le attività in questo settore mirano ad ottenere dispositivi non solo più efficienti ma anche più stabili nel tempo e di costo ridotto.

In questi ambiti, gli interessi di ricerca sono focalizzati su diverse categorie di materiali con struttura periodica:

  • Materiali intrinsecamente periodici, cristalli liquidi chirali e fotoluminescenti o Materiali a struttura periodica fotoindotta. Questi comprendono sia sistemi compositi (cristalli liquidi - polimeri) in cui viene utilizzato il meccanismo della fotopolimerizzazione realizzato mediante irraggiamento con luce avente una modulazione dell'intensità luminosa o dello stato di polarizzazione, sia alcuni materiali organici amorfi nei quali la struttura periodica è ottenuta sfruttando l'effetto fotorifrattivo (con una modulazione dell'intensità).
  • Materiali nanostrutturati di cui la natura chimico-fisica varia a secondo delle applicazioni desiderate. Film sottili di composti organometallici fotoconduttori ottenuti mediante elettropolimerizzazione per applicazioni in celle solari ibride o in dispositivi elettrocromici. Ossidi di metalli nanostrutturati per la costituzione di nuovi elettrodi per dispositivi optoelettronici.

Nell’ambito della bioattività, una particolare attenzione è rivolta verso sistemi polifunzionali a base di complessi organometallici. Le attività sono principalmente focalizzate sulla sintesi, preparazione e caratterizzazione di nuovi complessi antitumorali (chirali o non) e la loro architettura molecolare e supramolecolare con particolare interesse al polimorfismo e la cocristallizazzione di tali complessi. Inoltre, sono stati sviluppati complessi metallici luminescenti per il loro inserimento in nanoparticelle metalliche per la terapia fotodinamica.

Nell’ambito dell’ottica plasmonica, sono preparati e studiati nuovi materiali plasmonici nanostrutturati, attivi nelle frequenze ottiche ed infrarosse, utilizzando la nanochimica e il self-assembly di soft materials come alternativa alla classica litografia e olografia multi-beam. Ciò consente una eccezionale versatilità in termini di composizione, morfologia, dimensioni e funzionalizzazione superficiale delle nanoparticelle, che costituiscono il building-block dei materiali nanostrutturati. La capacità di controllare l’intensità e la posizione del plasmone delle nanoparticelle metalliche, anche agendo su sistemi antenna che costituiscono un mezzo di guadagno ottico del plasmone, apre la via allo studio di metamateriali. I sistemi a guadagno plasmonico preparati sono fondamentalmente di due tipologie: gain-assisted, in cui il materiale di guadagno (fluorofori o quantum dots) sono opportunamente disperse in una soluzione di nanoparticelle metalliche; gain-functionalized, in cui il materiale di guadagno è incorporato in un guscio di silica che riveste la nanoparticella metallica, in modo da avere un controllo fine della mutua distanza.

Le attività di ricerca del LASCAMM vengono svolte all’interno del MAT-INLAB (Laboratorio di Materiali Molecolari Inorganici). MAT-INLAB ha sede nel Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche dell’Università della Calabria, dove dispone di diversi laboratori dotati di tutte le strumentazioni necessarie per la sintesi e le caratterizzazioni di nuovi materiali inorganici.


Il Coordinatore e le UdR coinvolte


Cosa può offrire il LASCAMM all'industria


La dotazione strumentale del LASCAMM

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