Plastoj ofte estas konsideritaj havi tre malbonan elektran konduktivecon, tial ili estas uzataj por fari izolajn ingojn por kabloj. Tamen, sciencistoj malkovris, ke plastaj konduktiloj povas esti faritaj per miksado de plastoj kun alta koncentriĝo de filamenta karbonigro kaj kokiganta komponaĵo. Plastaj konduktiloj estas la plej grava klaso de konduktaj polimeraj materialoj.
Plastaj konduktiloj kombinas la elektra kondukteco de metaloj kun la diversaj ecoj de plastoj. Doni elektran konduktivecon al polimero, π-konjugaciita sistemo devas esti lanĉita por formi polimeron kun imbrikitaj π-elektronaj sistemoj. Krome, la regula strukturo de la polimero estas nemalhavebla kaj la dopanto povas esti uzata por ĉi tiu celo. Tiel, la unua kondiĉo por plasta materialo por esti elektre kondukta estas ke ĝi havas π-konjugaciitan elektronsistemon. La dua kondiĉo estas ke ĝi estas kemie aŭ elektrokemie dopita. Tio estas, polimerĉenoj akiras aŭ perdas elektronojn tra redox-procezo.
Plastaj konduktiloj estas kutime dividitaj en du ĉefajn grupojn:
Strukturaj plastaj konduktiloj
Strukturaj plastaj konduktiloj estas plastoj kiuj estas esence konduktaj en sia propra rajto. La konduktaj portantoj (elektronoj aŭ jonoj) estas provizitaj de la polimera strukturo. Post miksado, la konduktiveco de ĉi tiuj plastoj povas pliigi signife. Iuj eĉ povas atingi la konduktivecon de metaloj (metalaj konduktiloj). Estas du ĉefaj specoj de dopantoj: kemia dopanto kaj fizika dopanto. Dopantoj havas elektronakceptilon, elektrondonacanto kaj elektrokemiaj dopantoj. Dopita poliacetileno estas tipa ekzemplo. Post aldonado de jodo aŭ arseniko pentafluorido kaj aliaj elektronakceptantoj, ĝia kondukteco povas pliigi ĝis 104Ω-1-cm-1. Strukturaj konduktaj plastoj povas esti uzataj por fari altfortajn plastajn bateriojn, kondensiloj de alta energidenso, mikroondaj sorbaj materialoj, ktp.
Kunmetitaj plastaj konduktiloj
En kunmetitaj plastaj konduktiloj, la plasto mem ne estas elektre kondukta. Ĝi nur funkcias kiel ligilo. Kondukto estas akirita per miksado de konduktaj substancoj kiel karbonigro kaj metalaj pulvoroj. Ĉi tiuj konduktaj substancoj (konduktaj substancoj) estas konataj kiel konduktaj ŝargoj. Arĝenta pulvoro kaj karbonigro estas la plej ofte uzataj. Ili ludas rolon en disponigado de portantoj en kunmetita plasta direktisto. Komponitaj plastaj konduktiloj estas facile prepareblaj kaj havas altan gradon de praktikeco. Ĉi tiuj materialoj estas ofte uzataj en ŝaltiloj, premsentemaj komponantoj, konektiloj, elektromagneta ŝirmado, rezistiloj kaj sunaj ĉeloj.
La uzo de plasta konduktoro en aplikoj kiel kontraŭ-senmovaj aldonaĵoj, kontraŭ-elektromagnetaj komputilaj ekranoj kaj inteligentaj fenestroj rapide disvolviĝis. Kaj ekzistas ankaŭ larĝa gamo de promesplenaj aplikoj en lumelsendantaj diodoj, sunaj ĉeloj, poŝtelefonoj, miniaturaj televidekranoj kaj eĉ vivscienca esplorado. Krome, la kombinaĵo de plastaj konduktiloj kaj nanoteknologio ankaŭ helpos antaŭenigi la rapidan disvolviĝon de molekula elektroniko. En la estonteco, homoj ne nur povos multe pliigi la rapidecon de komputiloj, sed ankaŭ redukti ilian grandecon. Kiel rezulto, oni antaŭdiris, ke la tekkomputilo de la estonteco povus konveni en horloĝo.
