Kunststoffen worden vaak beschouwd als een zeer slechte elektrische geleidbaarheid, dus ze zijn gewend om te maken isolerende kabelafdekkingen.
Hoe dan ook, wetenschappers hebben ontdekt dat plastic geleiders kunnen worden gemaakt door de kunststoffen te mengen met een hoge concentratie vezelig roet en een cokesverbinding.
Kunststof geleiders zijn de belangrijkste klasse van geleidende polymere materialen.
De kunststof geleiders combineren de elektrische geleidbaarheid van metalen met de verschillende eigenschappen van kunststoffen.
Om elektrische geleidbaarheid aan een polymeer te verlenen, er moet een π-geconjugeerd systeem worden geïntroduceerd om een polymeer te vormen met overlappende π-elektronensystemen.
Ook, de regelmatige structuur van het polymeer is essentieel en hiervoor kan het doteringsmiddel worden gebruikt.
Dus, De eerste voorwaarde voor een plastic materiaal om een elektrische geleider te zijn, is dat het een systeem van geconjugeerde π-elektronen heeft..
De tweede voorwaarde is dat het chemisch of elektrochemisch gedoteerd is. Het is te zeggen, Polymeerketens verkrijgen of verliezen elektronen via a redox-proces.
Kunststof geleiders worden meestal in twee grote groepen verdeeld.:
Structurele kunststof geleiders
Structurele kunststof geleiders zijn kunststoffen die zelf inherent geleidend zijn.. De geleidende dragers (elektronen of ionen) worden geleverd door de polymeerstructuur.
Na het mengen, de geleidbaarheid van deze kunststoffen kan aanzienlijk toenemen. Sommigen kunnen zelfs bereiken geleidbaarheid van metalen.
Er zijn twee hoofdtypen doteermiddelen: de chemische doteerstof en de fysieke doteerstof. Dopants hebben elektronenacceptoren, elektronendonor en elektrochemische doteermiddelen.
Gedoteerd polyacetyleen is een typisch voorbeeld. Na toevoeging van jodium of arseenpentafluoride en andere elektronenacceptoren, De geleidbaarheid kan oplopen tot 104Oh-1·cm-1.
Structurele geleidende kunststoffen kunnen worden gebruikt om krachtige plastic batterijen te maken, condensatoren met hoge energiedichtheid, microgolfabsorberende materialen, enz.
Samengestelde kunststof geleiders
In composiet kunststof geleiders, Plastic zelf is geen geleider van elektriciteit. Het fungeert alleen als bindmiddel. Geleidbaarheid wordt verkregen door geleidende stoffen zoals roet en metaalpoeders te mengen..
Deze geleidende stoffen staan bekend als geleidende ladingen.. Zilverpoeder en carbonzwart worden het meest gebruikt. Ze spelen een rol bij het leveren van dragers in samengestelde geleidende kunststoffen.
Samengestelde kunststof geleiders zijn eenvoudig te vervaardigen en hebben een hoge mate van bruikbaarheid. Deze materialen worden vaak gebruikt in schakelaars, drukgevoelige componenten, connectoren, elektromagnetische afscherming, weerstanden en zonnecellen.
Het gebruik van kunststof geleiders in toepassingen als antistatische additieven, Anti-elektromagnetische schermen voor computers en slimme ramen hebben zich snel ontwikkeld.
En er is ook een breed scala aan veelbelovende toepassingen in lichtgevende diodes, zonnecellen, mobiele telefoons, miniatuurtelevisieschermen en zelfs onderzoek op het gebied van de levenswetenschappen.
Ook, De combinatie van plastic geleiders en nanotechnologie zal ook de snelle ontwikkeling van moleculaire elektronica helpen bevorderen.
In de toekomst, De mens zal niet alleen de snelheid van computers enorm kunnen verhogen, maar verklein ook de omvang ervan. Dus, Er is voorspeld dat de laptop van de toekomst in een horloge zou kunnen passen.