Block copolymers based on poly(vinylidene fluoride)

In de afgelopen decennia zijn de hardware afmetingen van elektronische apparatuur voor draagbare smartphones, laptops en camera’s steeds verder afgenomen, terwijl hun prestaties enorm zijn toegenomen. Om deze trend in de toekomst voort te zetten is er een noodzaak om alternatieve materialen te ontwikkelen. In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van het bijzondere karakter van blokcopolymeren om nieuwe materialen te ontwikkelen voor dataopslagapparatuur die is ingebouwd in de elektronische apparatuur die wij dagelijks gebruiken. Blokcopolymeren zijn grote moleculen opgebouwd uit twee verschillende polymeerblokken. Aangezien beide blokken niet mengbaar zijn (net zoals water en olie), zullen ze fasescheiden op de nanoschaal in domeinen met een hoge mate van ordening. De nauwkeurige zelforganisatie van blokcopolymeren – toegepast in dit onderzoek – is een handige manier om elektronische apparaten op te bouwen, omdat de moleculen spontaan geordende structuren vormen en de afmetingen en functionaliteit gemakkelijk kunnen worden aangepast. In dit onderzoek hebben we blokcopolymeren gemaakt waarin één van de blokken ferro-elektrisch is. Ferro-elektrische materialen kunnen zich bevinden in verschillende gepolariseerde toestanden ("1" en "0") en de polarisatie kan worden omgeschakeld met een elektrisch veld, waardoor het mogelijk is om data op te slaan. We hebben onze blokcopolymeren gebruikt om geordende ferro-elektrische nanoschuimen te produceren. Daarna hebben we het polymeerschuim opgevuld met magnetische verbindingen, wat leidde tot een multiferroïsch materiaal samengesteld uit ferro-elektrische en ferromagnetische domeinen. Mogelijke koppeling tussen de elektrische en magnetische eigenschappen geeft de mogelijkheid om data elektrisch te schrijven en magnetisch uit te lezen