Mgr Aneta Kurpanik, doktorantka z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ, jest współautorką kilku opatentowanych rozwiązań, które mogą być stosowane jako materiały przewodzące i luminescencyjne w technologii OLED czy OPV. Cykl wynalazków został wyróżniony w ramach tegorocznej edycji Ogólnopolskiego Konkursu „Student-Wynalazca”, organizowanego przez Politechnikę Świętokrzyską.

Mgr Aneta Kurpanik

Cykl wynalazków dotyczących dogodnej i wydajnej metody syntezy pochodnych perylenu oraz koronenu na drodze reakcji cykloaddycji Dielsa-Aldera arynów do wnęki perylenu i jego pochodnych – to nazwa rozwiązań zgłoszonych do konkursu „Student-Wynalazca” przez naukowców z Uniwersytetu Śląskiego.

– Choć nazwa cyklu wynalazków jest skomplikowana, odnosi się do syntezy związków, której przeprowadzenie nie jest niczym trudnym – przekonuje mgr Aneta Kurpanik. W laboratorium wykorzystuje przede wszystkim reakcję cykloaddycji Dielsa-Aldera, która polega na łączeniu dwóch molekuł w pewien ściśle określony sposób. – To działanie można porównać do układania budowli z klocków Lego. Wyjściową cząsteczką (dienem) jest w tym przypadku perylen, który me swego rodzaju zatoki. To właśnie do nich przyłączamy inne cząsteczki, tzw. dienofile – w tym przypadku są to związki z grupy arynów – dodaje doktorantka.

Perylen i jego pochodne stanowią bardzo ciekawe produkty z punktu widzenia organicznej elektroniki. Przyłączenie odpowiednich motywów do rdzenia perylenu m.in. w pozycji zatoki umożliwia wręcz sterowanie jego właściwościami, na przykład zdolnością do emitowania światła o określonej barwie czy też przewodnictwem. Ze wstępnych badań optycznych oraz elektrochemicznych wynika, że otrzymane związki można zastosować jako materiały przewodzące i luminescencyjne w technologii OLED. Co więcej, produkty uzyskane sposobem według opatentowanych wynalazków mogą podlegać dalszej funkcjonalizacji, w wyniku czego staną się atrakcyjnym produktem dla organicznej elektroniki i fotowoltaiki. Warto dodać, że opracowane rozwiązania mają ponadto ułatwiać pracę chemików organików, którzy będą mogli je zastosować w swoich pracach badawczych.

– W literaturze naukowej znanych jest kilka metod otrzymywania tych związków, większość z nich była jednak mało wydajna bądź kosztowna – mówi chemiczka z Uniwersytetu Śląskiego.

W związku z tym naukowcy postanowili udoskonalić sposób tej syntezy i uzyskali efekt niemalże stuprocentowej konwersji substratu. Co więcej, jeśli w danym przypadku nie osiągnęliby satysfakcjonującego poziomu przekształcenia, zaproponowali dodatkowo metodę sublimacji próżniowej pozwalającej odzyskać pozostały perylen i użyć go do kolejnych reakcji. To ciekawy przykład chemicznego recyklingu. Naukowcy zmieniali warunki, w których zachodziła reakcja, w tym m.in. temperaturę, rodzaj reagentów, ich proporcje molowe, dobrali także optymalną mieszaninę rozpuszczalników. Dzięki temu udało im się w ciągu kilku miesięcy opracować aż trzy nowe metody, zgłoszone następnie do Urzędu Patentowego RP.

– W naszym zespole staranie się o ochronę patentową opracowywanych przez nas rozwiązań jest czymś naturalnym. Najpierw przygotowujemy zgłoszenie patentowe, potem dopiero publikujemy wyniki badań w czasopismach naukowych. Tego nauczył nas profesor Stanisław Krompiec, który kieruje pracami naszego zespołu – mówi doktorantka.

– Postanowiliśmy zgłosić też cykl wynalazków do konkursu organizowanego przez Politechnikę Świętokrzyską. Otrzymaliśmy wyróżnienie. Warto dodać, że wśród autorów rozwiązań są wymienieni studenci biorący udział w badaniach. To ważne, abyśmy doceniali także ich wkład i pracę – dodaje.

Wyróżniony cykl wynalazków powstał w ramach projektu OPUS pn. „Cykloaddycja Dielsa-Aldera pod wysokim ciśnieniem: nowe reakcje, nowe zastosowania”, którego kierownikiem jest prof. zw. dr inż. Stanisław Krompiec. Współtwórcami opatentowanych rozwiązań, spełniającymi warunki uczestnictwa w Ogólnopolskim Konkursie „Student-Wynalazca”, są: mgr Aneta Kurpanik, Bogumiła Gołek, Agata Grabowska, mgr Justyna Łucka, mgr inż. Witold Ignasiak. Pozostali współtwórcy to: prof. Stanisław Krompiec, mgr Beata Marcol-Szumilas, dr inż. Grażyna Szafraniec-Gorol oraz dr Marek Matussek.