Organická elektronika a Bioelektronika jako nové vědní obory

Obsah akce

Významnou skupinou organických látek jsou látky, v nichž se v organickém řetězci střídají jednoduché a dvojné vazby, tzv. látky s konjugovanými vazbami. Jedná se o lineární i aromatické systémy, molekulární i polymerní, často s heteroatomy. Podél konjugovaných řetězců se mohou pohybovat nosiče nábojů – elektrony nebo díry, mohou taktéž přeskakovat na sousední řetězec v případě významného překryvu vlnových funkcí vazebných elektronů. Nosiče mohou být excitovány do vyšších orbitalů fotony a separovány, nastává tak vnitřní fotoelektrický jev, nebo mohou zpět rekombinovat, nastává luminiscence.  Tyto vlastnosti jsou využívány ve fotovoltaice a displejích, dnes již komerčně vyráběných jako OLED, QLED i LCD obrazovky. Vhodné mechanické a povrchové vlastnosti, charakterizované jako biokompatibilita pak umožňují kontakt s mikroorganismy nebo živými tkáněmi a sledovat jejich životní funkce pomocí snímání vnitřního potenciálu buněk, zvláště u tzv. elektrogenních buněk, což jsou myocyty, kardiomyocyty  a neurony. Lze rovněž tyto buňky elektricky stimulovat nebo řízeně diferencovat kmenové buňky.

Základními prvky vyrobenými na bázi organických polovodičů jsou elektroluminiscenční dioda (LED), fotovoltaický článek a organický elektrochemický tranzistor (OECT) jako senzor. Vyrábějí se tiskovými metodami jako vícevrstvé struktury na skleněné nebo polymerní folie PET, PEN nebo kapton. 

Obsah přednášek.

1. Organické polovodiče, princip, funkce a aplikace

2. Emise záření z organických polovodičů a její aplikace ve světelných zdrojích a ektroluminiscenčních displejích.

3. Vnitřní fotoektrický jev v organických polovodičích a jeho aplikace ve fotovoltaice

4. Elektronika a senzorika na bázi organických polovodičů pro biomedicínské aplikace.

5. Technologie tisku organické elektroniky 

Vhodné pro předměty a obory:

Určeno pro

• učitelé 2. stupně ZŠ
• učitelé SOŠ a SOU
• učitelé gymnázií
• učitelé VOŠ