Les plastiques sont souvent considérés comme ayant une très mauvaise conductivité électrique, c'est pourquoi ils sont utilisés pour fabriquer des gaines isolantes pour câbles. toutefois, les scientifiques ont découvert que les conducteurs en plastique peuvent être fabriqués en mélangeant des plastiques avec une forte concentration de noir de carbone filamenteux et un composé de cokéfaction. Les conducteurs en plastique sont la classe la plus importante de matériaux polymères conducteurs.
Les conducteurs en plastique combinent conductivité électrique des métaux avec les diverses propriétés des plastiques. Pour conférer une conductivité électrique à un polymère, un système π-conjugué doit être introduit pour former un polymère avec des systèmes d'électrons π qui se chevauchent. en outre, la structure régulière du polymère est indispensable et le dopant peut être utilisé à cette fin. Ainsi, la première condition pour qu'une matière plastique soit électriquement conductrice est qu'elle possède un système d'électrons π-conjugués. La seconde condition est qu'il soit dopé chimiquement ou électrochimiquement. C'est-à-dire, les chaînes polymères gagnent ou perdent des électrons par un processus redox.
Les conducteurs en plastique sont généralement divisés en deux groupes principaux:
Conducteurs plastiques structuraux
Les conducteurs en plastique structurel sont des plastiques intrinsèquement conducteurs. Les porteurs conducteurs (électrons ou ions) sont fournis par la structure polymère. Après mélange, la conductivité de ces plastiques peut augmenter considérablement. Certains peuvent même atteindre la conductivité des métaux (conducteurs métalliques). Il existe deux principaux types de dopants: dopant chimique et dopant physique. Les dopants ont un accepteur d'électrons, donneur d'électrons et dopants électrochimiques. Le polyacétylène dopé est un exemple typique. Après avoir ajouté de l'iode ou du pentafluorure d'arsenic et d'autres accepteurs d'électrons, sa conductivité peut augmenter jusqu'à 104Ω-1-cm-1. Les plastiques conducteurs structurels peuvent être utilisés pour fabriquer des batteries en plastique à haute puissance, condensateurs à haute densité d'énergie, matériaux absorbant les micro-ondes, etc.
Conducteurs en plastique composite
Dans les conducteurs plastiques composites, le plastique lui-même n'est pas électriquement conducteur. Il agit uniquement comme un liant. La conductivité est obtenue en mélangeant des substances conductrices telles que du noir de carbone et des poudres métalliques. Ces substances conductrices (substances conductrices) sont appelées charges conductrices. La poudre d'argent et le noir de carbone sont les plus couramment utilisés. Ils jouent un rôle dans la fourniture de supports en matière plastique composite conducteur. Les conducteurs en plastique composite sont faciles à préparer et ont un degré élevé de praticité. Ces matériaux sont souvent utilisés dans les interrupteurs, composants sensibles à la pression, connecteurs, blindage électromagnétique, résistances et cellules solaires.
L'utilisation de conducteurs en plastique dans des applications telles que les additifs antistatiques, les écrans d'ordinateur anti-électromagnétiques et les fenêtres intelligentes se sont développés rapidement. Et il existe également un large éventail d'applications prometteuses dans les diodes électroluminescentes, cellules solaires, téléphones portables, écrans de télévision miniatures et même la recherche en sciences de la vie. en outre, la combinaison des conducteurs plastiques et des nanotechnologies contribuera également à favoriser le développement rapide de l'électronique moléculaire. À l'avenir, les humains pourront non seulement augmenter considérablement la vitesse des ordinateurs, mais aussi pour réduire leur taille. Par conséquent, il a été prédit que l'ordinateur portable du futur pourrait tenir dans une montre.
