پلیمرهای رسانا: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Fatranslator (بحث | مشارکت‌ها) جز افزودن ناوباکس ۷.۵> الگو:فناوری‌های نوپدید (درخواست کاربر:Modern Sciences)+املا+ |
|||
خط ۸:
== چگونگی رسانش الکتریکی ==
همان طور که گفته شد، جریان الکتریسیته بی شک ناشی ازحرکت آزاد الکترون هاست. در جامدات که دارای شبکه ای گسترده از پیوندهای اتمی هستند، الکترون ها درون و میان حالت های مجزای انرژی، که نوار انرژی نامگذاری می شود، حرکت می کنند. هر نوار انرژی ظرفیتی معین برای الکترون ها دارد و می تواند خالی هم باشد. برای انتقال جریان
در عایق ها این دو نوار با یک شکاف بزرگ انرژی از یکدیگر جدا شده اند. در نیمه رسانا ها این شکاف تا اندازه ای کوچک تر است؛ بنابراین الکترون ها تنها با جذب انرژی از یک منبع گرمایی یا نوری می تواننند از این شکاف عبور کنند.
خط ۱۸:
2- اوربیتال های مولکولی ضد پیوندی نوار رسانیی را تشکیل می دهند.
شکاف انرژی بین دو نوار به همان ترتیبی است که در نیمه رساناها وجود دارد: اغلب بزرگتر از 1eV (مانند پلی استیلن) است و گاهی به چندین الکترون ولت نیز می رسد ( مانند پلی تیوفن و پلی پیرول). این موضوع آشکارا علت نبود رسانش را در پلیمرهای رسانا در حالت خنثی، با وجود داشتن سامانه مزدوج بالای پیوندهای دوگانه ، بیان می دارد. بیشتر پلیمرهای رسانا در گذشته در حالت خنثی تهیه شده بودند ولی، به رسانایی آن ها تنها در دو دهه پیش، پس از
رسانش الکتریکی در پلیمرهای
با دوپه کردن، یعنی با برداشتن الکترون ها از نوار والانس (دوپه مثبت)، یا افزدون الکترون به نوار رسانایی (دوپه منفی) بار الکتریکی به پیکره زنجیره پلیمری القا و موجب دگرگونی جزئی ولی مهم در موقعیت (ژئومتری) اتم های محل القای بار می شود. این دگرگونی جزئی یکی از سه گونه جزیره بار را (که سولیتون، پلارون و بای پلارون نامگذاری می شوند) به وجود می آورد.
خط ۴۲:
اگر در ساختار زنجیر پلیمر، الکترون های <chem>\pi</chem> می توانستند آزادانه در طول زنجیر حرکت کنند، به عبارتی همه پیوندها طولی یکسان داشتند( کوتاه تر از پیوند ساده و بلندتر از پیوند دوگانه)، پلیمر می توانست مانند یک فلز رسانایی الکتریکی بالایی داشته باشد، ولی وضعیت الکترون های <math>\pi</math> و طول پیوند ها به این صورت نیست.
در چنین ساختارهای شبه تک بعدی
در اثر این واپیچیدگی انرژی ترازهای <math>\pi</math> کاهش و از سوی دیگر انرژی کشسانی پلیمر افزایش می یابد. رقابت این دو عامل سبب می شود طول پیوند به اندازه تعادلی برسد که برای نمونه: برای پلی استیلن 0.03-0.04 است. مستقر شدن الکترون ها و پیوندهای کوتاه و بلند موجب می شود میان نوار رسانایی و نوار والانس شکاف انرژی به وجود آید. در اثر ایجاد این شکاف، پلی استیلن نیمه رسانا می شود. اگر در زنجیره پلیمر اتم ها (یا مونومرها) با شماره های 1،2،3 و ... مشخص شوند، می توان پیوندها را به دو صورت گوناگون 1=2-3=4-5=6 و 1-2=3-4=5-6 در زنجیره قرار داد. این دو ساختار پیوندی را به ترتیب فاز الف و ب می نامند. روشن است اگر مونومرها یکسان و طول زنجیره ها برابر باشد، انرژی این ساختاهای پیوند یکسان خواهد بود؛ به عبارت دیگر در حالت پایه، دو تراز با انرژی یکسان وجود دارند.
خط ۵۷:
· قرار دادن پوشش رسانای الکتریسیته بر روی سطح پلیمر
== تفاوت‌های اصلی پلیمرهای
· شکاف انرژی آنها کوچک است (
· می‌توان آنها را با دوپه کننده‌های مولکولی یا اتمی اکسید یا احیا کرد.
خط ۶۵:
· ویژگیهای الکتریکی و نوری این‌گونه مواد به ساختار الکترونیکی و شیمیایی واحدهای تکراری در آنها بستگی دارد.
== منابع ==
سطر ۷۷ ⟵ ۷۶:
4. Lange, Ulrich; Roznyatovskaya, Nataliya V. ; Mirsky, Vladimir M. (2008). "Conducting polymers in chemical sensors and arrays". Analytica Chimica Acta. 614 (1): 1–26.doi:10.1016/j.aca.2008.02.068. <nowiki>PMID 18405677</nowiki>.
{{فناوری‌های نوپدید}}
[[رده:الکترونیک مولکولی]]
[[رده:بسپارها]]
| |||