Computationeel onderzoek van Organische Thermo-Elektrische Polymeren

Thermoelectrische materialen staan toe om warmte om te zetten naar elektriciteit, wat een bijdrage levert om elektriciteit op een groenere/duurzamere manier te produceren. Organische thermoelecctrische (OTE) materialen zijn interessant, omdat ze van veelvuldig beschikbare, non-toxische materialen gemaakt kunnen worden (dit vermijdt het gebruik van zware metalen en zeldzame transitiemetalen). Bovendien kunnen ze thermische en elektrische conductiviteit loskoppelen, wat de mogelijkheid creëert tot veel betere performantie dan hun inorganische tegenhangers. Dit doctoraal onderzoek is deel van een groter project van 3 doctorale onderzoeken, waarbij een is gefocust op de synthese van relevante polymeren (derivaten van polythiofeen), een ander is gefocust op experimenteel werk op nanoschaal en karakterisatie van het materiaal. Dit specifiek doctoraal onderzoek focust op computationeel modelleren. Dit specifiek doctoraat is een theoretisch onderzoek, welk gebruik maakt van computationele technieken, gaande van het modelleren van polymeren (met behulp van moleculair dynamische (MD) methodes) tot kwantumchemische analyse (met in het bijzonder aandacht voor DFT densiteitsfunctioltheorie methoden). Het eerste doel is om correct de supermoleculaire structuur, materiaaleigenschappen en kwantumeigenschappen van de betrokken OTE materialen te modelleren. Zodra er voldoende data is, word het doel om computationeel (en expirementeel) observeerbare eigenschappen te verbinden aan hoe het materiaal presteert als OTE. De volgende stap, het einddoel, is om te begrijpen welke factoren het materiaal toelaten om de gewenste OTE eigenschappen te vertonen en om de eigenschappen van nieuwe materialen te kunnen voorspellen, om efficiënt het ontwerp van OTE polymeren te leiden naar materialen met optimale eigenschappen.