Polímeros fotoconductores y fotónicos - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Algunos materiales poliméricos se vuelven conductores cuando se iluminan con luz. Por ejemplo, el poli (N-vinilcarbazol) es un aislante en la oscuridad, pero cuando se expone a la radiación UV se vuelve conductor. La adición de aceptores de electrones y colorantes sensibilizadores permite que la respuesta fotoconductora se extienda a las regiones visible y cercana al IR (NIR). En general, dicha fotoconductividad depende de la capacidad del material para crear portadores de carga gratuita, huecos de electrones, mediante la absorción de luz y para "mover'' estos portadores cuando se aplica una corriente. la luz varía según la intensidad de la luz aplicada. Este tipo de comportamiento se conoce como comportamiento no lineal. En general, los polímeros con deslocalización de cadena completa o deslocalización de área grande donde los electrones están ópticamente excitados pueden exhibir dicho comportamiento óptico no lineal. Unas gafas de sol fotosensibles cuyo color o tinte varía con la intensidad de la luz solar es un ejemplo de material óptico no lineal. Algunas de las ventanas "inteligentes" también están compuestas por materiales poliméricos cuyo tinte varía según la luz incidente. Actualmente, gran parte del material se almacena utilizando medios electrónicos, pero el almacenamiento óptico se está convirtiendo en una práctica común con el uso de dispositivos de CD-ROM y WORM. Dicho almacenamiento tiene las ventajas de una recuperación rápida y una mayor densidad de conocimiento (es decir, más información almacenada en un espacio más pequeño). Desde el descubrimiento del poliacetileno dopado, se ha estudiado una gama de dispositivos semiconductores de polímero intenso, incluidos transistores normales y transistores de efecto de campo (FET), y fotodiodos y diodos emisores de luz (LED). Al igual que los polímeros conductores, estos materiales obtienen sus propiedades debido a su naturaleza electrónica, específicamente la presencia de sistemas de unión pi conjugados. En las celdas electroquímicas emisoras de luz, el polímero semiconductor puede rodearse asimétricamente con un material de inyección de orificios en un lado y un metal de inyección de electrones de baja función de trabajo (por ejemplo, magnesio, calcio o aluminio) en el otro lado. La emisión de luz resulta de un portador de carga radiativa que se recombina en el polímero como electrones de un lado y huecos del otro. El poli (p-fenileno vinileno) (PPV) fue el primer polímero reportado que exhibió electroluminiscencia. El PPV se emplea como capa semiconductora. Como se señaló anteriormente, la capa estaba intercalada entre un electrodo de inyección de orificios y un metal de inyección de electrones en el otro. El PPV tiene una brecha de energía de aproximadamente 2,5 eV y, por lo tanto, produce una luminiscencia de color amarillo verdoso.