Materialele plastice sunt adesea considerate a avea o conductivitate electrică foarte slabă, motiv pentru care se folosesc la realizarea mantalei izolante pentru cabluri. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit că conductorii din plastic pot fi fabricați prin amestecarea materialelor plastice cu o concentrație mare de negru de fum filamentar și un compus de cocsificare. Conductorii din plastic sunt cea mai importantă clasă de materiale polimerice conductoare.
Conductoarele din plastic combină conductivitatea electrică a metalelor cu diversele proprietăți ale materialelor plastice. Pentru a conferi conductivitate electrică unui polimer, trebuie introdus un sistem π-conjugat pentru a forma un polimer cu sisteme π-electroni suprapuse. în plus, structura regulată a polimerului este indispensabilă și dopantul poate fi folosit în acest scop. Astfel, prima condiție pentru ca un material plastic să fie conductiv electric este ca acesta să aibă un sistem de electroni π-conjugați. A doua condiție este ca acesta să fie dopat chimic sau electrochimic. Adică, lanțurile polimerice câștigă sau pierd electroni printr-un proces redox.
Conductoarele din plastic sunt de obicei împărțite în două grupuri principale:
Conductori structurali din plastic
Conductorii din plastic structural sunt materiale plastice care sunt în mod inerent conductoare în sine. Purtătorii conductori (electroni sau ioni) sunt asigurate de structura polimerului. După amestecare, conductivitatea acestor materiale plastice poate crește semnificativ. Unii pot ajunge chiar la conductivitatea metalelor (conductoare metalice). Există două tipuri principale de dopanți: dopant chimic și dopant fizic. Dopanții au acceptor de electroni, donator de electroni și dopanți electrochimici. Poliacetilena dopată este un exemplu tipic. După adăugarea de pentafluorură de iod sau arsen și alți acceptori de electroni, conductivitatea sa poate crește până la 104Ω-1-cm-1. Materialele plastice conductoare structurale pot fi folosite pentru a face baterii din plastic de mare putere, condensatoare cu densitate mare de energie, materiale care absorb microunde, etc.
Conductori din plastic compozit
În conductorii din plastic compozit, plasticul în sine nu este conductor de electricitate. Acționează doar ca un liant. Conductivitatea se obține prin amestecarea substanțelor conductoare precum negru de fum și pulberi metalice. Aceste substanțe conductoare (substanțe conductoare) sunt cunoscute ca sarcini conductoare. Pulberea de argint și negrul de fum sunt cele mai utilizate. Ele joacă un rol în furnizarea de purtători în conductori din plastic compozit. Conductoarele din plastic compozit sunt ușor de pregătit și au un grad ridicat de practic. Aceste materiale sunt adesea folosite la comutatoare, componente sensibile la presiune, conectori, ecranare electromagnetică, rezistențe și celule solare.
Utilizarea conductorului din plastic în aplicații precum aditivii antistatici, ecranele de computer anti-electromagnetice și ferestrele inteligente s-au dezvoltat rapid. Și există, de asemenea, o gamă largă de aplicații promițătoare în diodele emițătoare de lumină, celule solare, telefoane mobile, ecrane TV în miniatură și chiar cercetări în știința vieții. în plus, combinația de conductori din plastic și nanotehnologie va contribui, de asemenea, la promovarea dezvoltării rapide a electronicii moleculare. În viitor, oamenii nu numai că vor putea crește foarte mult viteza computerelor, dar şi să le reducă dimensiunea. Ca urmare, s-a prezis că laptopul viitorului ar putea încăpea într-un ceas.
