導電性高分子とは?
どうでんせいこうぶんし
導電性高分子とは、プラスチックなどの高分子(ポリマー)でありながら金属のように電気を通す性質を持つ有機材料の総称です。
導電性高分子(どうでんせいこうぶんし)とは、有機高分子でありながら電気伝導性を示す材料の総称です。通常の高分子(プラスチック)は電気を通さない絶縁体ですが、導電性高分子は特殊な化学構造によって金属や半導体に匹敵する電気伝導度を持ちます。
導電性の源は、分子鎖に沿って連続する「共役二重結合」(π電子系)にあります。この構造により電子が分子内を自由に移動できるようになります。さらに「ドーピング」と呼ばれる処理(酸化剤や還元剤を作用させること)を施すと、電子が引き抜かれたり添加されたりしてキャリアが生じ、伝導度が大幅に向上します。
代表的な導電性高分子には次のものがあります。
- ポリアセチレン:最初に導電性が発見された高分子
- ポリアニリン:安定性が高く電池や防食コーティングに利用
- ポリチオフェン・PEDOT:有機太陽電池や有機ELの電極材料
- ポリピロール:センサーや帯電防止材料に応用
2000年にヒデキ・シラカワ、アラン・マクダイアミッド、アラン・ヒーガーの3氏が「導電性ポリマーの発見と開発」でノーベル化学賞を受賞したことで広く知られるようになりました。フレキシブルエレクトロニクス・有機EL・センサー・二次電池など、次世代デバイスへの応用が急速に広がっています。
使い方・例文
スマートフォンのタッチパネルや有機ELディスプレイの透明電極、リチウムイオン電池の電極材料などに導電性高分子が活用されています。
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