Polimeri conduttivi

I polimeri presentano, in genere, un’elevata resistenza alla conduzione elettrica risultando essere quindi degli isolanti. Tuttavia negli anni ’70 sono stati sintetizzati e scoperti polimeri conduttivi  detti polimeri intrinsecamente conduttori dei quali i ricercatori ne hanno esplorato le inusuali proprietà e i potenziali campi di applicazione fino a culminare con gli studi di Alan Jay Heeger, Alan Graham MacDiarmid e Hideki Shirakawa vincitori nel 2000 del Premio Nobel per la Chimica per la scoperta e lo sviluppo dei polimeri conduttivi.

Per essere elettricamente conduttivo un polimero deve avere elettroni liberi di muoversi come avviene per i metalli.

La prima condizione per realizzare questo fenomeno consiste nell’ottenere polimeri in cui vi sia un’alternanza di doppi legami detti doppi legami coniugati come, ad esempio, nel poliacetilene

poliacetilene

Questa condizione non è, tuttavia sufficiente, e, per diventare elettricamente conduttivo, il polimero deve essere dopato generando portatori di carica per parziale ossidazione (drogaggio di tipo p) con accettori di elettroni come I2 e AsF5 che inducono una vacanza elettronica che si comporta come una particella carica positivamente che si può spostare all’interno della catena polimerica o per parziale riduzione (drogaggio di tipo n) con donatori di elettroni come Na e K in modo che l’elettrone sia libero di spostarsi.

I vincitori del Nobel trovarono che un film sottile di poliacetilene poteva essere trattato con vapori di iodio con vapori di iodio secondo la reazione:

[-CH-]n +3x/2 I2 → [-CH-]nx+ + x I3

o con sodio secondo la reazione:

[-CH-]n + x Na → [-CH-]nx- + x Na+

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On