Nhựa thường được coi là có tính dẫn điện rất kém, đó là lý do tại sao chúng được sử dụng để làm vỏ cách điện cho dây cáp. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng dây dẫn nhựa có thể được tạo ra bằng cách trộn nhựa với nồng độ cao của cacbon đen dạng sợi và một hợp chất luyện cốc. Dây dẫn nhựa là loại vật liệu polyme dẫn điện quan trọng nhất.
Dây dẫn nhựa kết hợp độ dẫn điện của kim loại với các tính chất đa dạng của nhựa. Để truyền tính dẫn điện cho polyme, một hệ thống liên hợp π phải được đưa vào để tạo thành một polyme có các hệ thống điện tử π chồng chéo. Ngoài ra, cấu trúc đều đặn của polyme là không thể thiếu và chất pha tạp có thể được sử dụng cho mục đích này. Như vậy, Điều kiện đầu tiên để vật liệu nhựa dẫn điện là nó có hệ electron liên hợp π. Điều kiện thứ hai là nó bị pha tạp hóa học hoặc điện hóa. Đó là, chuỗi polymer nhận hoặc mất electron thông qua quá trình oxy hóa khử.
Dây dẫn nhựa thường được chia thành hai nhóm chính:
Dây dẫn nhựa kết cấu
Dây dẫn bằng nhựa kết cấu là loại nhựa vốn có khả năng dẫn điện. Các chất mang dẫn điện (electron hoặc ion) được cung cấp bởi cấu trúc polymer. Sau khi trộn, độ dẫn điện của các loại nhựa này có thể tăng đáng kể. Một số thậm chí có thể đạt tới độ dẫn điện của kim loại (dây dẫn kim loại). Có hai loại dopant chính: Dopant hóa học và Dopant vật lý. Dopant có chất nhận điện tử, chất cho điện tử và chất pha tạp điện hóa. Polyacetylene pha tạp là một ví dụ điển hình. Sau khi thêm iốt hoặc asen pentaflorua và các chất nhận điện tử khác, độ dẫn điện của nó có thể tăng lên tới 104Ω-1-cm-1. Nhựa dẫn điện kết cấu có thể được sử dụng để chế tạo pin nhựa năng lượng cao, tụ điện mật độ năng lượng cao, vật liệu hấp thụ vi sóng, vân vân.
Dây dẫn nhựa tổng hợp
Trong dây dẫn nhựa composite, bản thân nhựa không dẫn điện. Nó chỉ đóng vai trò là chất kết dính. Độ dẫn điện thu được bằng cách trộn các chất dẫn điện như muội than và bột kim loại. Các chất dẫn điện này (chất dẫn điện) được gọi là điện tích dẫn. Bột bạc và than đen được sử dụng phổ biến nhất. Chúng đóng vai trò cung cấp chất mang trong dây dẫn nhựa composite. Dây dẫn bằng nhựa composite dễ chế tạo và có tính thực tế cao. Những vật liệu này thường được sử dụng trong các thiết bị chuyển mạch, thành phần nhạy cảm với áp lực, đầu nối, che chắn điện từ, điện trở và pin mặt trời.
Việc sử dụng dây dẫn nhựa trong các ứng dụng như phụ gia chống tĩnh điện, Màn hình máy tính chống điện từ và cửa sổ thông minh phát triển nhanh chóng. Và còn có rất nhiều ứng dụng đầy hứa hẹn trong lĩnh vực điốt phát quang, pin mặt trời, điện thoại di động, màn hình TV thu nhỏ và thậm chí cả nghiên cứu khoa học đời sống. Ngoài ra, sự kết hợp giữa dây dẫn nhựa và công nghệ nano cũng sẽ giúp thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của điện tử phân tử. trong tương lai, con người sẽ không chỉ có thể tăng đáng kể tốc độ của máy tính, mà còn để giảm kích thước của chúng. Kết quả là, Người ta dự đoán rằng máy tính xách tay trong tương lai có thể nhét vừa một chiếc đồng hồ.
