Aplicación de los polímeros en la electrónica
La aparición de la industria eléctrica y electrónica y la aparición de los polímeros como nueva clase de materiales son dos fenómenos modernos. El relé eléctrico, un interruptor a distancia controlado por electricidad que se inventó en 1835, fue el primer dispositivo electrónico. La baquelita, una resina de fenol formaldehído termoendurecible desarrollada en 1907, fue el primer polímero completamente sintético. De ahí que la industria eléctrica y electrónica y la industria del plástico hayan crecido simultáneamente durante poco más de un siglo.
Hoy en día, los polímeros termoplásticos y termoestables y sus compuestos se utilizan cada vez con más frecuencia, en una amplia gama de aplicaciones eléctricas y electrónicas, para realizar muchas funciones muy diferentes.
La razón principal de esta tendencia es la asombrosa versatilidad de los polímeros, que permite diseñar y fabricar una amplia gama de productos para satisfacer requisitos de aplicación muy diferentes a un coste aceptable.
La capacidad de preparar mezclas de polímeros, de incorporar muchos tipos de aditivos que mejoran el rendimiento y de preparar compuestos de matriz polimérica mediante la incorporación de agentes de refuerzo (como fibras, rellenos platicados y rellenos particulados) aumentan la versatilidad de los polímeros mucho más allá de la que proporcionan los polímeros individuales por sí mismos.
Polímeros utilizados en los ordenadores
Estructuras químicas de algunos polímeros conductores. Desde la parte superior izquierda en el sentido de las agujas del reloj: poliacetileno; polifenileno vinileno; polipirrol (X = NH) y politiofeno (X = S); y polianilina (X = NH) y polisulfuro de fenileno (X = S).
Los polímeros conductores o, más exactamente, los polímeros intrínsecamente conductores (PCI) son polímeros orgánicos que conducen la electricidad[1][2]. La mayor ventaja de los polímeros conductores es su procesabilidad, principalmente por dispersión. Los polímeros conductores no suelen ser termoplásticos, es decir, no son termoformables. Pero, al igual que los polímeros aislantes, son materiales orgánicos. Pueden ofrecer una alta conductividad eléctrica, pero no presentan propiedades mecánicas similares a las de otros polímeros disponibles en el mercado. Las propiedades eléctricas pueden ajustarse con los métodos de síntesis orgánica[3] y con técnicas de dispersión avanzadas[4].
La polianilina fue descrita por primera vez a mediados del siglo XIX por Henry Letheby, que investigó los productos de oxidación electroquímica y química de la anilina en medios ácidos. Observó que la forma reducida era incolora, pero las formas oxidadas eran de color azul intenso[5].
Aplicaciones eléctricas y ópticas de los polímeros
ResumenLos polímeros renovables han suscitado un gran interés en la investigación como sustitutos de los materiales basados en combustibles fósiles porque son sostenibles y biodegradables. Con el rápido aumento de las aplicaciones de los dispositivos electrónicos, la integración de los polímeros renovables con la electrónica no sólo mejora el beneficio económico de los recursos naturales desperdiciados, sino que también conserva nuestro medio ambiente. En esta revisión se ofrece una visión general de los materiales renovables utilizados en la electrónica, incluidos los componentes pasivos (es decir, sustratos, fotorresistencias, plantillas y agentes de dispersión) y los componentes activos (es decir, capas de luminiscencia, capas transportadoras de protones y capas atrapadoras de carga), así como su perspectiva de futuro. Se discutirán las relaciones entre las estructuras químicas, sus morfologías y las características del dispositivo. Se espera que esta revisión estimule la investigación y genere interés en las aplicaciones de los materiales renovables para la industria electrónica.
Polym J 49, 61-73 (2017). https://doi.org/10.1038/pj.2016.95Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
¿Por qué se utiliza el plástico para los enchufes?
No todos los polímeros son plásticos, pero todos los plásticos son polímeros. Y los plásticos poliméricos orgánicos (basados en el carbono), conocidos sobre todo por ser aislantes, son en algunos casos excelentes conductores y semiconductores.
El término “semiconductor totalmente polimérico” (con una conductividad eléctrica intermedia entre la de un aislante y la de un conductor) suena casi como un oxímoron. En general, el plástico se considera un medio pobre para conducir la electricidad y un material excelente para resistir el flujo de la corriente eléctrica y el magnetismo, por lo que se utiliza como aislante de cables, carcasas y enchufes.
Y una unidad de visualización totalmente de polímeros suena igualmente dudosa, ya que la emisión estimulada de luz es el dominio de los materiales inorgánicos, como los fósforos metálicos dopados. Pero los polímeros emisores de luz (LEP), que implican un polímero conductor electroluminiscente que emite luz cuando se conecta a un voltaje externo, se utilizan como película fina para pantallas de color de espectro completo en ordenadores portátiles y de mano.
“Los polímeros son el elemento clave de la electrónica, desde la fabricación de semiconductores, el embalaje de chips, las placas de circuitos, los materiales de visualización, las memorias y los dispositivos de energía solar y eólica”, explica Jeffrey T. Gotro, presidente de InnoCentrix, una consultora con sede en California que presta servicios a empresas que utilizan polímeros en sus productos.