Rationeel moleculair ontwerp van fotoschakelaars voor niet-lineaire optische toepassingen (FWOTM1013)

Het vermogen van licht om fundamentele karakteristieken van moleculen te beïnvloeden heeft een impact in vele toepassingen, gaande van zonnebrillenzen tot fotofarmacologie en moleculaire electronica. Organische fotoschakelaars in het bijzonder vertonen grote veranderingen in hun niet-lineaire optische eigenschappen en wekken aldus een buitengewone technologische interesse voor toekomstige fotonica op. Waarschijnlijk moeten de efficiëntste fotoschakelaars nog ontdekt worden, een taak waarbij kwantumchemische instrumenten en zogenaamde “omgekeerde” moleculaire ontwerptechnieken een steeds grotere rol zullen spelen ten koste van trial-and-error benaderingen bij de synthese van nieuwe schakelaars. Een volledige beschrijving van de thermische stabiliteit en fotochemische eigenschappen is essentieel voor de opbouw van een conceptueel kader rond het ontwerp van schakelaars. Vervolgens kan de zoektocht naar optimale chemische modificaties van huidige fotoschakelaars versneld worden m.b.v. het “omgekeerd” ontwerp. Finaal zullen we onontgonnen regio’s in “chemical space” doorzoeken d.m.v. stochastische zoekalgoritmen met als doel de ontdekking van nieuwe fotoschakelaarstructuren. Deze innovatieve aanpak zal het beschikbare moleculaire landschap voor fotonica geweldig verruimen. Een belangrijke doelstelling, naast de identificatie van hoogperformante moleculen, is de opbouw van structuur-eigenschapsrelaties om de onderliggende factoren aangaande de schakelefficiëntie bloot te leggen

Trefwoorden:optische moleculaire schakelaars,, omgekeerd ontwerp, kwantitatieve structuur-eigenschaprelaties, dichtheidsfunctionaaltheorie, fotofysische eigenschappen, chemo-informatica, fotochrome moleculen, chemische samenstellingsruimte

Disciplines:Kwantumchemie, Theoretische en computationele chemie niet elders geclassificeerd