PEDOT-johdepolymeerin johtavuuteen vaikuttavat tekijät
Pöyri, Santtu (2025-05-19)
PEDOT-johdepolymeerin johtavuuteen vaikuttavat tekijät
(19.05.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052149319
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052149319
Tiivistelmä
Johdepolymeerien tarina alkoi, kun Shirakawa et al. huomasivat polyasetyleenin saavuttavan korkean sähkönjohtavuuden. Tämän löydön jälkeen on kehitetty useita erilaisia johdepolymeerejä. 1980-luvulla tutkijat Bayer AG tutkimus laboratoriossa valmistivat uuden tiofeeni-johdannaisen johdepolymeerin, Poly(3,4-etyleenidioksitiofeenin) eli PEDOTin.
PEDOTin suosio on kasvanut vuosien saatossa ja sille on löydetty useita eri käyttökohteita, kuten aurinkokennot, sähkökromiset näytöt sekä kosketusnäytöt. Jotta PEDOT olisi kannattava vaihtoehtoinen materiaali metalleille, sen sähkönjohtavuus täytyy saada mahdollisimman suureksi. PEDOTin sähkönjohtavuuteen vaikuttaa useat tekijät. Isoimpia tekijöitä on esimerkiksi käytetty synteesimenetelmä, seostaminen eli douppaus ja lämpötila. Eri synteesimenetelmillä, kuten kemiallinen hapetusmenetelmä, sähkökemiallinen menetelmä ja höyryfaasimenetelmä, voidaan vaikuttaa, saadaanko johdepolymeeri esimerkiksi jauheena vai kalvona. Myös kalvon paksuuteen sekä huokoisuuteen voidaan vaikuttaa eri synteesimenetelmillä. Seostaminen tai douppaus mahdollistaa johdepolymeerin sähkönjohtavuuden hapettamalla (p-tyypin douppaus) tai pelkistämällä (n-tyypin douppaus) johdepolymeerin. PEDOTissa yleisimmin käytetty p-tyypin douppaus poistaa elektronin polymeeristä, joka mahdollistaa varauksen kulun konjugoitunutta runkoa pitkin.
Näitä PEDOTin sähkönjohtavuuteen vaikuttavia tekijöitä täytyy vielä tutkia lisää, jotta saadaan PEDOT mahdollisimman kannattavaksi vaihtoehtoiseksi materiaaliksi.
PEDOTin suosio on kasvanut vuosien saatossa ja sille on löydetty useita eri käyttökohteita, kuten aurinkokennot, sähkökromiset näytöt sekä kosketusnäytöt. Jotta PEDOT olisi kannattava vaihtoehtoinen materiaali metalleille, sen sähkönjohtavuus täytyy saada mahdollisimman suureksi. PEDOTin sähkönjohtavuuteen vaikuttaa useat tekijät. Isoimpia tekijöitä on esimerkiksi käytetty synteesimenetelmä, seostaminen eli douppaus ja lämpötila. Eri synteesimenetelmillä, kuten kemiallinen hapetusmenetelmä, sähkökemiallinen menetelmä ja höyryfaasimenetelmä, voidaan vaikuttaa, saadaanko johdepolymeeri esimerkiksi jauheena vai kalvona. Myös kalvon paksuuteen sekä huokoisuuteen voidaan vaikuttaa eri synteesimenetelmillä. Seostaminen tai douppaus mahdollistaa johdepolymeerin sähkönjohtavuuden hapettamalla (p-tyypin douppaus) tai pelkistämällä (n-tyypin douppaus) johdepolymeerin. PEDOTissa yleisimmin käytetty p-tyypin douppaus poistaa elektronin polymeeristä, joka mahdollistaa varauksen kulun konjugoitunutta runkoa pitkin.
Näitä PEDOTin sähkönjohtavuuteen vaikuttavia tekijöitä täytyy vielä tutkia lisää, jotta saadaan PEDOT mahdollisimman kannattavaksi vaihtoehtoiseksi materiaaliksi.