RODEO: UniSi e UPO perfezionano i dispositivi optoelettronici

Il Dipartimento di Scienze e innovazione tecnologica dell'Università del Piemonte Orientale partecipa, assieme al Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia dell'Università degli Studi di Siena, al progetto RODEO – Rethinking Organic Materials: from Design to Efficient Optoelectronics. Questo progetto mira a dimostrare la progettazione bottom-up di nuovi materiali organici per fotovoltaici organici (OPV) e diodi organici a emissione di luce (OLED) attraverso una combinazione di tecniche computazionali sia a livello classico che quantistico. 

Dopo l’esito positivo di un bando a cascata promosso dall’IOM-CNR nell’area PNRR Materiali e Scienze Molecolari del Centro Nazionale di Ricerca High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, il progetto si è classificato al primo posto, ottenendo un ulteriore finanziamento di 290.000 €. 

«L’obiettivo del progetto – spiega il professor Daniele Padula, associato di Chimica organica e coordinatore per l’Università di Siena – è quello di migliorare le previsioni delle prestazioni di dispositivi cruciali per l’accumulo di energia e il basso consumo energetico, come celle solari e display OLED basati su molecole organiche, senza alcuna conoscenza a priori se non la struttura chimica dei costituenti attivi. La sfida consiste nel tenere in considerazione in modo accurato tutti i processi critici per il processo di conversione dell’energia, dalla luce all’elettricità (o viceversa), che avvengono in tali molecole organiche. Alla fine, puntiamo a sostituire il processo sperimentale di tentativi ed errori che è alla base della scoperta di nuovi materiali più efficienti con simulazioni al computer, risparmiando tempo e risorse».

Il progetto durerà quasi tutto il 2025, concludendosi a fine novembre. Entro quella data, il team produrrà diverse strategie computazionali per far luce sui parametri molecolari che influenzano la fotofisica e la migrazione di carica nei dispositivi, sfruttando la fisica quantistica e/o classica, suggerendo modifiche chimiche per sostituire i materiali attualmente utilizzati con altri più efficienti.

«La stretta collaborazione con l’Università del Piemonte Orientale – aggiunge il professor Padula – si concretizzerà nell’implementazione dei nuovi framework teorici sviluppati ad Alessandria in codici di calcolo che saranno distribuiti per l’utilizzo all’interno della comunità scientifica, per affrontare le problematiche qui descritte».

Gli argomenti oggetto di questa ricerca saranno ampiamente discussi durante il quindicesimo Simposio sul calcolo dei composti π-coniugati che si terrà a Siena nel mese di febbraio e dedicato alla modellizzazione di Materiali Organici per l'Optoelettronica.