Síntesis de Polianilina. Introducción.
La polianilina (PANI) es uno de los polímeros conductores más estudiados en la actualidad debido a su estabilidad química y alta conductividad. Puede ser mezclada con diferentes polímeros sin que se lleve a cabo su degradación. Aunque la PANI es uno de los polímeros p olímeros semiconductores semicondu ctores que promete tener más aplicaciones prácticas, una desventaja es que presenta propiedades mecánicas pobres e insolubilidad en solventes comunes.
Propiedades Conductividad
La polianilina tiene una notable capacidad para poder conducir la electricidad. Esta capacidad la obtiene principalmente a través de un proceso de dopado practicado a algunos polímeros, en el cual se le adicionan pequeñas cantidades de ciertos átomos que modifican sus propiedades físicas. Dichas sustancias dopantes modifican la cantidad de electrones presentes en su banda de valencia y de conducción. Los dopantes conocidos como tipo p remueven electrones de la capa de valencia, dejando a la molécula cargada positivamente. Los dopantes tipo n agregan electrones a la banda de conducción; de esta manera, la molécula adquiere una carga negativa. Mediante el proceso de dopaje, la carga agregada al polímero (o removida) produce un cambio en la posición de los átomos de éste. Dichos cambios dan como resultado la aparición de “islas” de carga. Cuando se tienen niveles elevados de dopado en la cadena polimérica, las “islas” empiezan a
traslaparse, dando como resultado bandas parcialmente llenas, a través de las cuales los electrones pueden fluir libremente. De esta manera el polímero se convierte en conductor de electricidad.
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Solubilidad
Presenta una nula solubilidad en la mayoría de los solventes más comunes. Únicamente es soluble en ácidos concentrados. Para mejorar la solubilidad se han agregados ácidos molecularmente voluminosos a la PANI. Estos ácidos, conocidos como ácidos próticos funcionalizados (APF), tienen una doble función; por un lado, consiguen “estirar” la macromolécula polimérica. Este efecto mejora notablemente la solubilidad del polímero inclusive en agua. Por otro lado, los APF también sirven de dopantes por los que la conductividad mejora ostensiblemente. Electrocromismo
El dopado de los l os polímeros conductores puede ocasionar ocasi onar un cambio cambi o en el estado es tado electrónico del polímero de no conductor a conductor. Este cambio de estado influye no solamente en las propiedades electrónicas, sino también en las ópticas. Por ejemplo, la polianilina en su estado reducido es no conductora y transparente, en estado neutro es conductora y de color verde, y en estado oxidado es no conductora y azul oscura. Este cambio de color asociado al estado de oxidación se denomina electrocromismo y puede utilizarse en la fabricación de dispositivos electrocrómicos, electrocr ómicos, ventanas inteligentes y papeles electrónicos. En tales aplicaciones, los polímeros conductores y sus mezclas presentan menores costos de producción y propiedades mecánicas más apropiadas que los óxidos inorgánicos tradicionalmente utilizados.
Aplicaciones
Actualmente, se vislumbran diversas aplicaciones para la PANI en la construcción de dispositivos electrónicos como transistores y diodos, pero también como material antiestático, y como recubrimiento de electrodos en baterías. Otro tipo de aplicaciones radican en recubrimientos anticorrosivos. Sin embargo, hay dos principales desventajas que la PANI presenta. Por un lado, es un polímero rígido como el acrílico lo que impide hacer algún tipo de electrónica flexible. Esta flexibilidad es una de las grandes ventajas que tienen los polímeros sobre otros materiales. La otra desventaja es la poca solubilidad que presenta en solventes comunes. Esto dificulta la manufactura de tintas y pinturas. Para superar estas desventajas se ha propuesto la mezcla de PANI con otros polímeros que sean flexibles. Un compósito de este tipo se ha logrado con alcohol
