Plast anses ofta ha mycket dålig elektrisk ledningsförmåga, vilket är anledningen till att de används för att tillverka isoleringsmantlar för kablar. Dock, forskare har upptäckt att plastledare kan tillverkas genom att blanda plast med en hög koncentration av filamentartad kimrök och en koksförening. Plastledare är den viktigaste klassen av ledande polymermaterial.
Plastledare kombinerar elektrisk ledningsförmåga hos metaller med plastens olika egenskaper. För att ge en polymer elektrisk ledningsförmåga, ett π-konjugerat system måste införas för att bilda en polymer med överlappande π-elektronsystem. Dessutom, polymerens regelbundna struktur är oumbärlig och dopmedlet kan användas för detta ändamål. Således, det första villkoret för att ett plastmaterial ska vara elektriskt ledande är att det har ett π-konjugerat elektronsystem. Det andra villkoret är att det är kemiskt eller elektrokemiskt dopat. Som är, polymerkedjor får eller förlorar elektroner genom en redoxprocess.
Plastledare delas vanligtvis in i två huvudgrupper:
Konstruktionsplastledare
Konstruktionsplastledare är plaster som i sig är ledande. De ledande bärarna (elektroner eller joner) tillhandahålls av polymerstrukturen. Efter blandning, konduktiviteten hos dessa plaster kan öka avsevärt. Vissa kan till och med nå ledningsförmågan hos metaller (metallledare). Det finns två huvudtyper av dopningsmedel: kemiskt dopmedel och fysikaliskt dopmedel. Dopanter har elektronacceptor, elektrondonator och elektrokemiska dopmedel. Dopad polyacetylen är ett typiskt exempel. Efter tillsats av jod eller arsenik pentafluorid och andra elektronacceptorer, dess ledningsförmåga kan öka upp till 104Ω-1-cm-1. Strukturell ledande plast kan användas för att tillverka plastbatterier med hög effekt, kondensatorer med hög energitäthet, mikrovågsabsorberande material, etc.
Kompositplastledare
I kompositplastledare, plasten i sig är inte elektriskt ledande. Den fungerar bara som bindemedel. Konduktivitet erhålls genom att blanda ledande ämnen som kimrök och metallpulver. Dessa ledande ämnen (ledande ämnen) kallas ledande laddningar. Silverpulver och kolsvart är de vanligaste. De spelar en roll för att tillhandahålla bärare i kompositplastledare. Kompositplastledare är lätta att förbereda och har en hög grad av funktionalitet. Dessa material används ofta i switchar, tryckkänsliga komponenter, kontakter, elektromagnetisk skärmning, motstånd och solceller.
Användningen av plastledare i applikationer som antistatiska tillsatser, antielektromagnetiska datorskärmar och smarta fönster har utvecklats snabbt. Och det finns också ett brett utbud av lovande applikationer för lysdioder, solceller, mobiltelefoner, miniatyr-TV-skärmar och till och med biovetenskaplig forskning. Dessutom, kombinationen av plastledare och nanoteknik kommer också att bidra till att främja den snabba utvecklingen av molekylär elektronik. I framtiden, människor kommer inte bara att kunna öka hastigheten på datorer kraftigt, men också för att minska deras storlek. Som ett resultat, det har förutspåtts att framtidens bärbara dator skulle kunna passa i en klocka.
