Un vidrio de polímero radical no conjugado con alta conductividad eléctrica

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de los polímeros
• Electrónica de estado sólido

Sus antecedentes:

• Los polímeros conductores convencionales en estado sólido se basan en columnas vertebrales conjugadas y dopaje para la conductividad.
• Hay una necesidad de macromoléculas conductoras de un solo componente más simples, más estables y procesables.
• Los polímeros no conjugados suelen presentar una baja conductividad eléctrica.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las propiedades eléctricas de un nuevo polímero radical no conjugado.
• Para explorar los mecanismos de transporte de carga en macromoléculas de un solo componente y neutras en carga.
• Evaluar el potencial de los polímeros radicales como materiales conductores sin dopaje.

Principales métodos:

• Síntesis de poli ((4-glicidiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxilo), un polímero de radicales no conjugados.
• Caracterización de la conductividad eléctrica en películas delgadas mediante recocido térmico.
• Evaluación de la dependencia de la conductividad del tratamiento térmico y de la longitud del canal.

Principales resultados:

• El polímero radical exhibió rápidas reacciones de transferencia de carga en estado sólido.
• La conductividad eléctrica alcanzó hasta 28 siemens por metro en canales de 0,6 micrómetros después del recocido a 80 °C.
• La conductividad no fue mejorada por el dopaje intencional, y las películas mantuvieron una alta transparencia óptica.

Conclusiones:

• El recocido térmico permite el transporte de carga en polímeros radicales no conjugados al formar una red de percolación de sitios radicales.
• Los polímeros radicales de un solo componente y de carga neutra ofrecen una alternativa prometedora a los polímeros conductores dopados tradicionales.
• Estos materiales presentan oportunidades para una síntesis simplificada, una mejor procesable y una mayor estabilidad ambiental en los dispositivos electrónicos.