Lo sviluppo di materiali organici conduttivi e fotoattivi è essenziale per avanzare nel campo dell’energia sostenibile. Nelle celle solari, questi materiali permettono la realizzazione di dispositivi flessibili, leggeri e adattabili, ideali per l’integrazione con elettronica portatile e tecnologie IoT, rendendo possibile l’alimentazione autonoma di sensori e dispositivi smart. Nei biosensori, garantiscono elevata sensibilità e biocompatibilità per il monitoraggio medico avanzato. In fotocatalisi, permettono la produzione di combustibili solari, come idrogeno e metano, sfruttando fonti rinnovabili come luce solare, acqua e CO₂. La loro sintesi e caratterizzazione aprono nuove prospettive per tecnologie energetiche pulite, contribuendo alla transizione verso un futuro più sostenibile e riducendo la dipendenza dai combustibili fossili.

Le principali attività di ricerca svolte nel gruppo riguardano la progettazione di materiali molecolari in grado di esprimere proprietà conduttive. L’interesse è principalmente rivolto allo sviluppo di materiali molecolari cercando di mantenere le procedure sintetiche semplici e puntando nella direzione di ridurre l’impatto ambientale della sintesi riducendo l’uso di materiali di partenza (solventi e reagenti) particolarmente inquinanti e riducendo gli step sintetici. L’approccio molecolare permette un controllo elevato sulla purezza e sulle proprietà dei materiali stessi. Inoltre, andando a modificare la funzionalizzazione di questi materiali molecolari è possibile modificarne le caratteristiche e permettere differenti interazioni superficiali con ambienti organici o acquosi permettendone l’utilizzo in differenti dispositivi: celle solari a stato solido o biosensori.

Nel campo dei materiali fotoattivi vengono sviluppati materiali molecolari organici in grado di interagire con la luce. La classe di materiali fotoattivi sviluppati principalmente sono i coloranti fotocromici che vengono utilizzati per speciali celle solari sensibilizzate a colorante da applicare come smart-windows o smart-glasses. In questa applicazione la scelta del colore nelle due forme è particolarmente delicata e impone un importante studio a livello di design molecolare. Questi materiali possono anche agire da fotosensibilizzatori in processi foto(elettro)catalitici per la produzione di combustibili solari da acque reflue.

Prof. Norberto Manfredi

ORACLE Lab – Edificio U5, Piano 2, locale 2036b
Laboratorio MIBSOLAR – Edificio U5, Piano Terra, locale T057-T067

• Laboratori di sintesi e caratterizzazione organica completamente attrezzati.
• Laboratori in camera bianca (MIB-SOLAR e FLEXILAB) per la preparazione e caratterizzazione di dispositivi fotocatalitici e fotoelettrochimici per la fotosintesi artificiale e il fotovoltaico.