Une étude récente met en lumière une stratégie de conception « donneur–accepteur » visant à lever le verrou du transport de charge dans les polymères conjugués bidimensionnels, souvent pénalisés par une conjugaison intraplanaire incomplète et des chemins de conduction trop désordonnés. Guidés par des calculs de structure électronique, les auteurs élaborent des réseaux 2D de type poly(arylene vinylène) où des motifs thiényle-benzodithiophène électrodonneurs alternent avec des unités diketopyrrolopyrrole fortement électroattractrices, reliées par des liaisons trans-vinylène choisies pour maximiser le recouvrement orbitalaire. La synthèse procède par polycondensation aldolique en phase solide, sous catalyse basique et sans solvant, ce qui favorise une croissance réticulée en feuillets cristallins ; des interactions faibles, notamment des liaisons hydrogène entre hydrogènes vinyliques et oxygènes carbonylés, verrouillent la planéité du squelette et stabilisent l’empilement. Les caractérisations structurales en diffraction des poudres et RMN du solide confirment l’architecture ordonnée, tandis que la spectroscopie térahertz révèle une diffusion des porteurs ralentie à l’échelle sub-picoseconde et une mobilité remarquable à température ambiante, cohérente avec un transport majoritairement intrafeuillet. Cette approche ouvre des perspectives concrètes pour des semiconducteurs organiques 2D robustes, adaptés aux dispositifs (opto)électroniques et à l’ingénierie de films fonctionnels à l’échelle industrielle.
Nature