پوليمر موصل
الپوليمرات الموصلة Conductive polymer أو بمعنى أكثر دقة الپوليمرات الموصلة داخلياً intrinsically conducting polymers (ICPs)، هي پوليمرات عضوية موصلة للكهرباء.[1] قد يكون لهذه المركبات موصلية فلزية أو قد تكون أشباه موصلات. أهم مميزات الپوليمرات الموصلة هي قابليتها للمعالجة، وخاصة التشتت. الپوليمرات الموصلة بصفة عامة ليست لدائن حرارية، أي، أنها غير قابلة للتشكل الحراري. لكنها، مثل الپوليمرات العازلة، هي مواد عضوية. يمكنها أن توفر موصلية كهربية عالية لكنها لا تظهر خصائص ميكانيكية مشابهة للپوليمرات الأخرى المتوافرة تجارياً. يمكن تحسين الخصائص الكهربية باستخدام طرق التخليق العضوي[2] وتقينات التشتيت المتقدمة.[3]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التاريخ
وُصف الپولي‌أنيلين لأول مرة في منتصف القرن 19 بواسطة هنري لثبي، الذي تفحص المنتجات المؤكسدة كهروميكانيكياً وكيميائياً للأنيلين في وسط حمضي. أشار إلى أن الشكل المختزل كان عديم اللون ولكن الأشكال المؤكسدة كانت زرقاء داكنة.[4]
وكانت أولى المركبات العضوية ذات التوصيلية العالية هي [[مركب نقل الشحنة|مركبات نقل الشحنة.[5] In the 1950s, researchers reported that polycyclic aromatic compounds formed semi-conducting charge-transfer complex salts with halogens.[2] عام 1954، أفاد باحثون من معامل بل وأماكن أخرى بأن مركبات نقل الشحنة العضوية ذات مقاومة أقل من 8 ohms-cm.[6][7] في أوائل البعينيات، كشف الباحثون عن أملاح tetrathiafulvalene [8] ذات الموصلية الفلزية، بينما تم الكشف عن المصولية الفائقة. الأبحاث الموسعة حول أملاح نقل الشحنة مستمرة حتى اليوم. في حين أن هذه المركبات لم تكن من الناحية الفنية پوليمرات، يشير هذا إلى أن المركبات العضوية يمكنها حمل التيار. في حين كان يتم مناقشة الموصلات العضوية على فترات متقطعة في السابق، فقد تغير هذا الآن بعد التنبؤ بالموصلية الفائقة[9] في أعقاب اكتشاف نظرية باردين-كوپر-شرايفر.
الأنواع
| The main chain contains | Heteroatoms present | ||
|---|---|---|---|
| No heteroatom | Nitrogen-containing | Sulfur-containing | |
| الحلقات العطرية | The N is in the aromatic cycle:
The N is outside the aromatic cycle:
|
The S is in the aromatic cycle:
The S is outside the aromatic cycle: | |
| روابط مزدوجة |
|
||
| الحلقات العطرية والدوائر المزودجة | |||
التخليق
يمكن تحضير الپوليمرات الموصلة بعدة طرق. ومن أشهر هذه الطرق تحضير الپوليمرات الموصلة بأكسدة زوجين من المركبات البدائة أحادية الحلقة. كما في التفاعل التالي:
- n H–[X]–H → H–[X]n–H + 2(n–1) H+ + 2(n–1) e−
الأساس الجزيئي للموصلية الكهربية
الخصائص والتطبيقات
انظر أيضاً
- إلكترونيات عضوية
- أشباه موصلات عضوية
- إلكترونيات جزيئية
- قائمة التقنيات الناشئة
- Conjugated microporous polymer
المصادر
- ^ Inzelt, György (2008). "Chapter 1: Introduction". In Scholz, F. (ed.). Conducting Polymers: A New Era in Electrochemistry. Monographs in Electrochemistry. Springer. pp. 1–6. ISBN 978-3-540-75929-4.
- ^ أ ب Naarmann, Herbert (2000). "Polymers, Electrically Conducting". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a21_429. ISBN 3527306730.
- ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةnalwa - ^ Inzelt, György (2008). "Chapter 8: Historical Background (Or: There Is Nothing New Under the Sun)". In Scholz, F. (ed.). Conducting Polymers: A New Era in Electrochemistry. Monographs in Electrochemistry. Springer. pp. 265–267. ISBN 978-3-540-75929-4.
- ^ Hush, Noel S. (2003). "An Overview of the First Half-Century of Molecular Electronics". Annals of the New York Academy of Sciences. 1006: 1–20. Bibcode:2003NYASA1006....1H. doi:10.1196/annals.1292.016. PMID 14976006.
- ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةOkamoto - ^ Akamatu, Hideo; Inokuchi, Hiroo; Matsunaga, Yoshio (1954). "Electrical Conductivity of the Perylene–Bromine Complex". Nature. 173 (4395): 168–169. Bibcode:1954Natur.173..168A. doi:10.1038/173168a0.
- ^ Ferraris, JohnS; Cowan, D. O.; Walatka, V.; Perlstein, J. H. (1973). "Electron transfer in a new highly conducting donor-acceptor complex". Journal of the American Chemical Society. 95 (3): 948–949. doi:10.1021/ja00784a066.
- ^ Little, W. A. (1964). "Possibility of Synthesizing an Organic Superconductor". Physical Review. 134 (6A): A1416. Bibcode:1964PhRv..134.1416L. doi:10.1103/PhysRev.134.A1416.
قراءات إضافية
- Cassoux, P. (2001). "MOLECULAR METALS: Staying Neutral for a Change". Science. 291 (5502): 263–4. doi:10.1126/science.291.5502.263. PMID 11253216.
- Hush, Noel S. (2003). "An Overview of the First Half-Century of Molecular Electronics". Annals of the New York Academy of Sciences. 1006: 1–20. Bibcode:2003NYASA1006....1H. doi:10.1196/annals.1292.016. PMID 14976006.
- Bendikov, M; Wudl, F; Perepichka, DF (2004). "Tetrathiafulvalenes, oligoacenenes, and their buckminsterfullerene derivatives: The brick and mortar of organic electronics" (PDF). Chemical Reviews. 104 (11): 4891–4945. doi:10.1021/cr030666m. PMID 15535637.
- Hyungsub Choi and Cyrus C.M. Mody The Long History of Molecular Electronics Social Studies of Science, vol 39.
- Oberlin, A.; Endo, M.; Koyama, T. (1976). "Filamentous growth of carbon through benzene decomposition". Journal of Crystal Growth. 32 (3): 335–349. Bibcode:1976JCrGr..32..335O. doi:10.1016/0022-0248(76)90115-9.
- F. L. Carter, R. E. Siatkowski and H. Wohltjen (eds.), Molecular Electronic Devices, 229-244, North Holland, Amsterdam, 1988.
وصلات خارجية
- Conducting Polymers for Carbon Electronics – a Chem Soc Rev themed issue with a foreword from Alan Heeger
