ANW Keuzeopdracht: ‘Plastic Electronica’ Hoofdstuk 4 § 4.3
Geleidende kunststoffen: een nieuwe weg voor de toekomst
In 1977 ontdekte de Japanse onderzoeker Hideki Shirakawa per ongeluk een methode om de kunststof polyacetyleen als folie te synthetiseren. Door een fout in het voorschrift gebruikte een medewerker in zijn laboratorium duizend keer de normale hoeveelheid katalysator bij de bereiding van de kunststof. In plaats van de onhandelbare, plakkerige zwarte stof die de reactie normaalgesproken oplevert, ontstond een glanzende zwarte folie. De Amerikaanse natuurkundigen Alan Heeger en Alan MacDiarmid slaagden er datzelfde jaar nog in om langs deze weg een polyacetyleenfolie te bereiden die uitstekend stroom geleidt.
De ontdekking van geleidend plastic kwam niet helemaal uit de lucht vallen. Polyacetyleen (of polyethyn) stond al langer in de belangstelling van wetenschappers die vermoedden dat sommige kunststoffen stroom zouden kunnen geleiden. Polyacetyleen is namelijk een p-geconjugeerd polymeer. Zulke moleculen zijn rijk aan beweeglijke elektronen. Ze kunnen stroom geleiden nadat het materiaal door een verontreiniging een klein overschot of tekort aan elektronen heeft gekregen.
Kunststoffen bestaan uit lange draadvormige moleculen, die zijn opgebouwd uit (honderd)duizenden identieke eenheden. De wetenschappelijke naam voor kunststoffen is polymeren. In het dagelijks leven kom je kunststoffen overal tegen. Boterhamzakjes, elastiekjes, pennen, panty’s, tv-kasten, regenpijpen en bumpers zijn zomaar een aantal voorbeelden. Ook in de natuur zijn volop polymeren te vinden, zoals rubber, hout, katoen, kurk, zijde en wol. Al deze materialen hebben één belangrijke overeenkomst: ze kunnen geen elektrische stroom geleiden.
De regel dat kunststoffen elektriciteit isoleren blijkt echter geen wet van Meden en Perzen. Juist de uitzonderingsgevallen trekken grote belangstelling van de elektronica-industrie. Geleidende kunststoffen bieden namelijk tal van nieuwe mogelijkheden, zoals lichtgewicht batterijen, flinterdunne beeldschermen en buigbare halfgeleiderchips. De pi-geconjugeerde polymeren die al deze beloften moeten gaan waarmaken, zijn er in vele soorten; polyacetyleen is de eenvoudigste.
Door variaties aan te brengen in de hoofdketen van het polymeer en door er zijketens aan toe te voegen, kunnen in principe eindeloos veel varianten worden gemaakt. Ze verschillen van elkaar in geleidbaarheid, stabiliteit, verwerkbaarheid en eenvoud in bereiding. Scheikundigen proberen de meest bruikbare te synthetiseren. Hun inbreng is nodig omdat het gaat om nieuwe stoffen, waarvan nog bedacht moeten worden hoe ze te maken. Natuurkundigen proberen de ingewikkelde elektronische processen in de stoffen goed te begrijpen en te gebruiken.
· http://www.delta.tudelft.nl/archief/j30/11228
·
http://www.kennislink.nl/web/show?id=81569&showframe=content&vensterid=811&prev=81565
· http://www.nrc.nl/W2/Nieuws/2000/10/14/Vp/wo.html
Hoofdstuk 4, Plastic electronica
5.6
ADVERTENTIE
Zeker slagen in 50 dagen! 🎓
Examenleerlingen opgelet: over 50 dagen is het zo ver! Wil jij ook slim leren, zeker slagen? Ontdek alle tips, tests, trucs en tools van Examenbundel en sleep dat diploma binnen. Wil je zeker weten dat je niks mist? Meld je dan snel aan en ontvang alle tips in je mail!
Ik wil slagen!
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden