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Polimeri Conduttivi

Una particolare classe di materiali conduttivi sono i polimeri coniugati  che hanno interessanti proprietà elettriche, ottiche ed elettroniche, simili a quelle dei semiconduttori inorganici. Per questo motivo possono considerarsi dei semiconduttori organici.

A partire dalla loro scoperta hanno trovato crescente interesse applicativo per la realizzazione di dispositivi elettronici di vario tipo (OLED, celle fotovoltaiche, sensori, transistor, dispositivi elettrocromici) grazie alle loro caratteristiche meccaniche, al basso costo intrinseco ed alla possibilità di modificarne la struttura per ottenere le proprietà desiderate. La tecnica più semplice da applicare e nello stesso più performante, adatta per ottenere dei film a base di polimeri coniugati è l’elettropolimerizzazione. In questo modo è possibile ampliare la loro applicazione al settore dell’energia, impiegandoli ad esempio come elettrodi per supercapacitori, batterie, dispositivi ottici ed optoelettronici.

Oltre alla classe dei polimeri intrinsecamente conduttivi, i polimeri possono essere resi conduttivi attraverso l’inserimento nella loro matrice, generalmente isolante, di fasi secondarie (filler) conduttive. È questo il caso dei materiali contenenti fasi carboniose, in genere in scala nanometrica (nanotubi, nanofibre, nanoparticelle, nanosheet). La forma allungata di questo tipo di filler, consente di ottenere ragguardevoli valori di conducibilità elettrica. Tra i polimeri isolanti, un polimero molto performante ampiamente è il polietereterchetone (PEEK), appartenente alla famiglia dei polimeri termoplastici ad alta temperatura, con caratteristiche molto interessanti: eccellenti proprietà meccaniche, alta temperatura di fusione, buona resistenza all’usura e resistenza chimica, bassa densità, riciclabilità.

Per le sue caratteristiche trova applicazioni in diversi settori: elettronica, aerospaziale, automobilistica, micromeccanica e biomedicale, ma è un materiale isolante. Arricchire il PEEK con nanofiller di carbonio conduttori è una buona soluzione che combina bassa densità, elevate proprietà termiche e meccaniche, resistenza chimica e all'usura con conducibilità elettrica e termica. Come rivestimento, questo tipo di nanocomposito polimerico applicato a substrati metallici è vantaggioso perché migliora le prestazioni del metallo, anche in condizioni estreme, senza aumentarne sostanzialmente il peso.