導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個(gè)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(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動(dòng)的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動(dòng)的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過(guò)程提供的。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn)可用下圖(二)加以簡(jiǎn)要說(shuō)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(jìn)容量-頻率、阻抗-頻率特性。

對(duì)比PEDOT：PSS薄膜，PEDOT：PSS水凝膠因其富含水的性質(zhì)和類(lèi)似組織的機(jī)械性能而被認(rèn)為是生物組織更理想的接口替代品。因?yàn)樗鼈儾粌H可以為細(xì)胞生長(zhǎng)和分化提供適宜的微環(huán)境，而且還提供了一種導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，可以在電刺激下原位研究細(xì)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(yīng)變傳感器可拉伸的應(yīng)變傳感器，在可穿戴器件、健康檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)模擬器、軟性機(jī)器人、電子皮膚、各種y療應(yīng)用中起著重要作用。此外，目前幾乎沒(méi)有報(bào)道可注射的PEDOT：PSS水凝膠，而其對(duì)于微創(chuàng)生物醫(yī)學(xué)是非常急需的。

光子晶體圖案在傳感檢測(cè)、防偽、光學(xué)顯示和其它光學(xué)器件等方面體現(xiàn)了重要的應(yīng)用。光子晶體圖案的制備經(jīng)歷了的非響應(yīng)性被動(dòng)式光晶圖案，能響應(yīng)外場(chǎng)刺激的主動(dòng)式光晶圖案及經(jīng)外場(chǎng)調(diào)控后固定的圖案三個(gè)發(fā)展階段。非響應(yīng)性光晶圖案的制備是通過(guò)乳膠顆?；谀０宓淖越M裝或使用乳膠墨水噴墨打印直接獲得。響應(yīng)性光晶圖案是在光晶單元中引入光、熱、電、磁或溶劑響應(yīng)材料。所制備的圖案可以通過(guò)結(jié)構(gòu)色變化來(lái)可逆地響應(yīng)外部刺激，但是一旦離開(kāi)特定的外部響應(yīng)條件，圖案會(huì)隨之消失。高分子導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導(dǎo)電性、對(duì)電解質(zhì)的催化能力、透明性和柔性等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，成為DSSC對(duì)電極材料研究的熱點(diǎn)。固定的光晶圖案是在外場(chǎng)調(diào)控的前提下制備好特殊的圖案，然后通過(guò)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(diào)控。為滿足不斷增加的應(yīng)用需求，需要發(fā)展一種新型可控的光晶圖案，可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)圖案的保留或擦除，這對(duì)光晶圖案和基材的可重復(fù)使用至關(guān)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(dǎo)電性。為進(jìn)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(tuán)隊(duì)引入第二凝膠組分聚酰胺（PAAm）以提升凝膠體系機(jī)械性能；共混改性凝膠體系的模量可實(shí)現(xiàn)1~100 kPa范圍內(nèi)精細(xì)調(diào)控。同時(shí)，PAAm凝膠組分的引入未導(dǎo)致改性凝膠體系整體的導(dǎo)電性能的明顯降低。該新型PEDOT:PSS導(dǎo)電凝膠體系的室溫凝膠化特性，使其能夠基于簡(jiǎn)便的注射成型實(shí)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(gòu)筑。PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域（1）抗靜電涂層塑料及玻璃在干燥的空氣中容易產(chǎn)生靜電荷，必須進(jìn)行抗靜電處理，抗靜電是PEDOT/PSS作為導(dǎo)電涂料最早應(yīng)用的領(lǐng)域。