Plasty sa často považujú za materiály s veľmi slabou elektrickou vodivosťou, preto sa z nich vyrábajú izolačné plášte na káble. Avšak, vedci zistili, že plastové vodiče možno vyrobiť zmiešaním plastov s vysokou koncentráciou vláknitých sadzí a a koksárenská zmes. Plastové vodiče sú najdôležitejšou triedou vodivých polymérnych materiálov.
Plastové vodiče kombinujú elektrická vodivosť kovov s rôznymi vlastnosťami plastov. Na udelenie elektrickej vodivosti polyméru, musí sa zaviesť π-konjugovaný systém, aby sa vytvoril polymér s prekrývajúcimi sa π-elektrónovými systémami. Navyše, pravidelná štruktúra polyméru je nevyhnutná a na tento účel možno použiť dopant. Tak, prvou podmienkou, aby bol plastový materiál elektricky vodivý, je, že má π-konjugovaný elektrónový systém. Druhou podmienkou je, že je chemicky alebo elektrochemicky dopovaný. Teda, polymérne reťazce získavajú alebo strácajú elektróny prostredníctvom redoxného procesu.
Plastové vodiče sú zvyčajne rozdelené do dvoch hlavných skupín:
Konštrukčné plastové vodiče
Štrukturálne plastové vodiče sú plasty, ktoré sú samy osebe vodivé. Vodivé nosiče (elektróny alebo ióny) sú poskytované polymérnou štruktúrou. Po zmiešaní, vodivosť týchto plastov sa môže výrazne zvýšiť. Niektoré môžu dokonca dosiahnuť vodivosť kovov (kovové vodiče). Existujú dva hlavné typy dopantov: chemický dopant a fyzikálny dopant. Dopanty majú akceptor elektrónov, donor elektrónov a elektrochemické dopanty. Typickým príkladom je dopovaný polyacetylén. Po pridaní jódu alebo pentafluoridu arzénu a iných akceptorov elektrónov, jeho vodivosť sa môže zvýšiť až na 104Ω-1-cm-1. Štrukturálne vodivé plasty možno použiť na výrobu vysokovýkonných plastových batérií, kondenzátory s vysokou hustotou energie, materiály absorbujúce mikrovlny, atď.
Kompozitné plastové vodiče
V kompozitných plastových vodičoch, samotný plast nie je elektricky vodivý. Pôsobí len ako spojivo. Vodivosť sa získava zmiešaním vodivých látok, ako sú sadze a kovové prášky. Tieto vodivé látky (vodivé látky) sú známe ako vodivé náboje. Najčastejšie sa používa strieborný prášok a sadze. Zohrávajú úlohu pri poskytovaní nosičov v kompozitnom plastovom vodiči. Kompozitné plastové vodiče sa ľahko pripravujú a majú vysoký stupeň praktickosti. Tieto materiály sa často používajú v spínačoch, komponenty citlivé na tlak, konektory, elektromagnetické tienenie, rezistory a solárne články.
Použitie plastového vodiča v aplikáciách, ako sú antistatické prísady, antielektromagnetické počítačové obrazovky a inteligentné okná sa rýchlo rozvíjali. A existuje aj široká škála sľubných aplikácií v diódach vyžarujúcich svetlo, solárne články, mobilné telefóny, miniatúrne televízne obrazovky a dokonca výskum v oblasti prírodných vied. Navyše, kombinácia plastových vodičov a nanotechnológie tiež pomôže podporiť rýchly rozvoj molekulárnej elektroniky. V budúcnosti, ľudia budú nielen schopní výrazne zvýšiť rýchlosť počítačov, ale aj na zmenšenie ich veľkosti. V dôsledku toho, predpovedalo sa, že laptop budúcnosti by sa mohol zmestiť do hodiniek.
