پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی)

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی
رشته تحصیلی:متفرقه
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:38
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

چکیده

چکیده ۱
پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی) ۲
رسانایی الکتریکی چیست؟ ۵
چه چیزی یک ماده را رسانا می کند؟ ۸
پلیمرهای هادی / رسانا- گزارش ۹
کاربردهای پلیمرهای رسانا ۱۳
ساخت و فرآوری ۱۴
مکانیزم ضریب هدایت پلیمر ـ نقش تغلیظ ۱۷
الکترون مولکولی ـ تئوری انتقال ۲۹
پلیمرهای Electroluminescent ـ نسل دوم پلیمرهای رسانا ۳۲
از فیزیک های سیلیکون تا الکترونیک های مولکولی ۳۴

چکیده

ما از پلیمرها استفاده می­کردیم ـ که پلاستیک است ـ که به نحوی در نقش مخالف فلزات ظاهرشوند. این پلیمرها با عایق مجزا شده و الکتریسیته راهدایت نمی کنند. سیم های الکتریکی با پلیمرها پوشش داده می شوند تا آنها ـ و ما را ـ از اتصال کوتاه حفظ کنند.

پیش از این، در سال ۱۹۷۴ در نتیجه تهیه یک فیلم نقره فام توسط Shirakawa و Co-workers از استیلن، با استفاده از یک کاتالیست Ziegler-Natta، پلی استیلن به عنوان یک پودر سیاه شناخته شده بود (K.Ziegler and G.Natta برنده جایزه نوبل در شیمی ۱۹۶۶). اما با وجود ظاهر فلزی­اش یک هادی نبود. به هر حال، در ۱۹۷۷، Shirakawa، MacDiarmid و Heeger کشف کردند که اکسیداسیون فیلم­های پلی استیلن با کلر، برم یا بخار ید؛ این فیلم ها را ۱۰۹ برابر رساناتر از حالت معمول­شان می سازد.

 پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی)

«Conductive Polymers»

آکادمی علوم Royal Swedish تصمیم گرفت تا جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۰۰ به سه دانشمندی بدهد که برای پیشرفت پلیمرهای رسانای الکتریکی انقلاب کرده­اند:

پروفسور Alan J. Heeger: دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا، USA

پروفسور Alan G. macDiarmid: دانشگاه پنسیلوانیا، USA

پروفسور Shirakawa: دانشگاه Tsukuba، ژاپن

این افراد «برای کشف و توسعه پلیمرهای رسانای الکتریکی» این جایزه ارزشمند را بردند. این انتخاب به واسطه موقعیت علمی مهم آن و همچنین کاربردهای عملی و توسعه رشته های مختلف علمی بین شیمی و فیزیک صورت گرفت.

پلیمرهای رسانا ـ یک کشف غافلگیرانه

ما از پلیمرها استفاده می­کردیم ـ که پلاستیک است ـ که به نحوی در نقش مخالف فلزات ظاهرشوند. این پلیمرها با عایق مجزا شده و الکتریسیته راهدایت نمی کنند. سیم های الکتریکی با پلیمرها پوشش داده می شوند تا آنها ـ و ما را ـ از اتصال کوتاه حفظ کنند.

با این حال Alan J. Heeger و Alan G.MacDiarmid این نظریه را با کشفشان تغییر داده‌اند که یک پلیمر پلی استیلن می تواند تقریباً همانند یک فلز رسانا باشد.

پیش از این، در سال ۱۹۷۴ در نتیجه تهیه یک فیلم نقره فام توسط Shirakawa و Co-workers از استیلن، با استفاده از یک کاتالیست Ziegler-Natta، پلی استیلن به عنوان یک پودر سیاه شناخته شده بود (K.Ziegler and G.Natta برنده جایزه نوبل در شیمی ۱۹۶۶). اما با وجود ظاهر فلزی­اش یک هادی نبود. به هر حال، در ۱۹۷۷، Shirakawa، MacDiarmid و Heeger کشف کردند که اکسیداسیون فیلم­های پلی استیلن با کلر، برم یا بخار ید؛ این فیلم ها را ۱۰۹ برابر رساناتر از حالت معمول­شان می سازد.

عملیات با هالوژن در مقایسه با تغلیظ نیمه هادی­ها «doping (تغلیظ)» نامیده شد. شکل «deped» از پلی‌استیلن رسانایی ۱۰۵ زیمنس برمتر دارد، که از هر رسانایی پلیمر شناخته شده قبلی بیشتر بود. به عنوان مقایسه، تفلون رسانایی ۱۰-۱۶sm-1 و نقره و مس ۱۰۸sm-1 دارند.

یک خصوصیت کلیدی پلیمر رسانا حضور زنجیرهای دوتایی درهم آمیخته در امتداد چارچوب پلیمر است. در پیوستگی، زنجیرهای بین اتم­های کربن به طور یک در میان، تکی و دوتایی هستند. هر زنجیر یک «سیگمای» (Sigma-s) موضعی را شامل می‌شود که اتصال شیمیایی قوی را شکل می دهد. علاوه بر این، هر اتصال دوتایی نیز یک اتصال «پی» (Pi-p) موضعی کمتر قوی شده را دربرمی­گیرد که ضعیف­تر است. در هر صورت، پیوستگی برای ساختن پلیمر به عنوان ماده رسانا کافی نیست و این همان چیزی است که dopant انجام می دهد.

حامل های بار به شکل الکترون های اضافی یا حفره های (holes) اجباری درون مواد تزریق می شوند. یک حفره مکانی است که یک الکترون مفقود است. وقتی چنین حفره ای توسط پرش الکترون از موقعیت همسایه پر می‌شود، یک حفره جدید به وجود می­آید و به همین ترتیب، بار مجاز فاصله طولانی را مهاجرت می کند.

امروزه از پلاستیک­های رسانا برای کاربدهای مختلفی استفده می شوند که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:  بازدارنده های خوردگی، خازن های فشرده، پوشش آنتی استاتیک حفاظت الکترومغناطیسی کامپیوترها و در پنجره های هوشمند (smart) که می توانند مقدار مجاز نور عبوری را تغییر دهند و غیره.  نسل دوم پلیمرهای الکتریکی نیز ظهور یافته اند (زیر را ببینید) به عنوان مثال در ترانزیستورها، دیودهای ساتع کننده نور، لیزرها با کاربردهای اضافی، مثلاً در صفحات تلویزیون تخت سلول های خورشیدی و غیره. پلیمرها مزایای پنهان (بالقوه ای) از نظر هزینه دارند و میتوانند مثلاً به صورت فیلم فرآوری شوند. شاید به زودی پلاستیک های electroluminescent کاغذی شده را روی دیوارها برای چراغانی ببینیم.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت