Aplicaciones Polimeros Conductores, Apuntes de Materiales

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Polímeros Conductores

• Angarita, Juan / 27.788.
• Gonzalez, Martin / 26.902.
• Linares, Juan / 25.589.
• Machado, Edith/ 26.967.
• Mantilla, Manuel / 27.038.
• Pons, Alejandro / 26.739.

Introducción a los polímeros

Son de naturaleza macromolecular. Incluyen a los materiales plásticos, resinas y cauchos. Muchos de estos compuestos orgánicos están químicamente basados en carbono,hidrógeno y otros elementos no metálicos. Poseen estructuras moleculares en forma de cadenas muy largas el cual conforman los Monómeros

polímeros conductores

ejemplo de los monómeros

Manuel Mantilla

Los polímeros conductores están hechos de sencillos plásticos y, por tanto, combinan la flexibilidad, la resistencia, elasticidad de los elastómeros con la conductividad de un metal o de un polímero híbrido dopado

Caracterìsticas.

Breve explicaciòn de bandas.

Banda de conducciòn

Banda de Valencia.

Si los electrones saltan de la

banda de Valencia a la banda

de condudcciòn entonces hay

conducción eléctrica.

Edith Machado

Polímeros Conjugados Edith Machado

“ El polímero se llama "polímero conjugado" debido a la alternancia de enlaces simples y dobles

en la cadena de polímeros.” ( Conjugated Conducting Polymers: A Brief Overview By

Hamzah, Saion, Yahya, Mahmud )

Poliacetileno

Cuadro comparativo.

Cuadro comparativo de dopaje extraído de Conjugated Conducting Polymers: A Brief Overview By Hamzah, Saion, Yahya, Mahmud.

Edith Machado

Conducción de los distintos materiales Vs

Un Polímero Conductor.

Edith Machado

Metales ● La banda de valencia y la banda de conducción están pegadas es decir existe un solapamiento. Es por esta razòn que los electrones más energéticos pueden pasar a la banda de conducción de manera libre. Aislantes ● La banda de valencia y la banda de conducción se encuentran aisladas de manera que los electrones no pueden saltar a la banda de conducción. Semiconductores ● La banda de valencia y la banda de conducción están separadas, pero mediante estímulos, que puede ser por ejemplo la temperatura, las mismas se unen permitiendo la conducción eléctrica. Se le conoce como band gap a la separación entre las dos bandas. Polímeros conductores ● Los polímeros conjugados no contienen banda de valencia tal como los metales. Partiendo de los polímeros conjugados, el dopaje en los mismos permite la formación de bandas de conducción por lo que los electrones fluyen. (Hamzah, Saion, Yahya, Mahmud)

Tipos de Polímeros Conductores.

Según el profesor Toribio Fernández Otero, “Los conductores intrínsecos son materiales poliméricos, cuyas

moléculas son capaces de conducir la electricidad. La conductividad es una propiedad intrínseca del material, los

polímeros conductores más comunes poseen una distribución de dobles enlaces C=C alternándose con enlaces

carbono-carbono sencillos a los largo de la cadena: poliacetileno, polipirrol, politiofeno, polianilina”.

Según el Dr. Pardilla (2007), son “Aquellos que deben su conductividad a la inclusión de materiales

conductores, tales como metales, grafito o complejos de transferencia de carga en la matriz polimérica”.

Intrínsecos:

Extrínsecos:

Edith Machado

Métodos de Síntesis

Juan Angarita

● Síntesis directa: Desarrollado por el químico Hideki Shirakawa, consiste cubrir la pared interna de un recipiente de vidrio con un catalizador y se le deja pasar una corriente de acetileno, dejando así una película fina de poliacetileno.

● Síntesis química del monómero: En una mezcla homogénea monomérica se agrega un oxidante con un potencial de oxidación igual al potencial de oxidación del monómero inicial.

Métodos de Síntesis

● Polímeros precursores: Se utiliza un polímero soluble el cual se aplica sobre una superficie deseada, al aplicarse calor se obtiene una molécula gaseosa y un polímero conductor insoluble

Juan Angarita

Aplicaciones

● Baterías Orgánicas (baterías a base de polímeros) ● Biosensores ● Diodos Orgánicos Emisores de Luz (OLEDs) ● Aplicaciones Biomédicas

Juan Linares

Tipos de baterías orgánicas

1. Baterías primarias a) Reacción no es reversible

2. Baterías secundarias a) Reacción reversible

3. Baterías “de reserva” a) Caso especial de batería primaria b) Autodescarga se elimina por completo

Juan Linares

Biosensores

● Comprenden un elemento biológico y un detector fisicoquímico. ● Descubrir los analitos ● Inmovilización de biomoléculas ● Los polímeros conductores electro-sintetizarse ○ Absorbidos sobre el electrodo ● El biosensor más exitoso utiliza la glucosa oxidasa (GOD) ○ Medir glucosa en sangre

Juan Linares

Polímeros conductores en la biomedicina

Alejandro Pons

Polipirrol (PPy)

● Conductividad: 10–7.5 × 10^3 S/cm ● Tipo de dopaje: p ● Propiedades: alta conductividad, facilidad de síntesis y de modificación superficial ● Limitaciones: rígido, frágil e insoluble

Alejandro Pons