導電聚合物的導電機理

聚合物分子導電應具備的必要條件是：分子鏈應該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣，聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。關于摻雜后導電聚合物的導電機理，目前比較成熟的觀點可用下圖(二)加以簡要說明。電容器陰極材料采用PEDOT/PSS薄膜，一方面可以大幅度降低電容器的等效串聯(lián)電ESR，改進容量-頻率、阻抗-頻率特性。

對比PEDOT：PSS薄膜，PEDOT：PSS水凝膠因其富含水的性質和類似組織的機械性能而被認為是生物組織更理想的接口替代品。因為它們不僅可以為細胞生長和分化提供適宜的微環(huán)境，而且還提供了一種導電網絡，可以在電刺激下原位研究細胞行為。不幸的是，目前大多數(shù)PEDOT：PSS水凝膠都是在超出生物組織的耐受極限高溫環(huán)境下制備的?；赑EDOT:PSS/AgNW的高性能可拉伸應變傳感器可拉伸的應變傳感器，在可穿戴器件、健康檢測和運動模擬器、軟性機器人、電子皮膚、各種y療應用中起著重要作用。此外，目前幾乎沒有報道可注射的PEDOT：PSS水凝膠，而其對于微創(chuàng)生物醫(yī)學是非常急需的。

光子晶體圖案在傳感檢測、防偽、光學顯示和其它光學器件等方面體現(xiàn)了重要的應用。光子晶體圖案的制備經歷了的非響應性被動式光晶圖案，能響應外場刺激的主動式光晶圖案及經外場調控后固定的圖案三個發(fā)展階段。非響應性光晶圖案的制備是通過乳膠顆粒基于模板的自組裝或使用乳膠墨水噴墨打印直接獲得。響應性光晶圖案是在光晶單元中引入光、熱、電、磁或溶劑響應材料。所制備的圖案可以通過結構色變化來可逆地響應外部刺激，但是一旦離開特定的外部響應條件，圖案會隨之消失。高分子導電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導電性、對電解質的催化能力、透明性和柔性等特點受到廣泛關注，成為DSSC對電極材料研究的熱點。固定的光晶圖案是在外場調控的前提下制備好特殊的圖案，然后通過光熱或特殊的交聯(lián)固化作用使圖案固化。但圖案一旦固化，就不能調控。為滿足不斷增加的應用需求，需要發(fā)展一種新型可控的光晶圖案，可根據(jù)實際需要實現(xiàn)圖案的保留或擦除，這對光晶圖案和基材的可重復使用至關重要。

該RT-PEDOT:PSS楊氏模量約為1 kPa，在50%拉伸條件下能保持其80%導電性。為進一步減少RT-PEDOT:PSS凝膠體系與生物器件（模量1~100 kPa）的模量差異，研究團隊引入第二凝膠組分聚酰胺（PAAm）以提升凝膠體系機械性能；共混改性凝膠體系的模量可實現(xiàn)1~100 kPa范圍內精細調控。同時，PAAm凝膠組分的引入未導致改性凝膠體系整體的導電性能的明顯降低。該新型PEDOT:PSS導電凝膠體系的室溫凝膠化特性，使其能夠基于簡便的注射成型實現(xiàn)在曲面基底成膜或制備不同形狀凝膠纖維用于生物電子器件構筑。PEDOT:PSS的應用領域（1）抗靜電涂層塑料及玻璃在干燥的空氣中容易產生靜電荷，必須進行抗靜電處理，抗靜電是PEDOT/PSS作為導電涂料最早應用的領域。