当我们想到聚合物时，首先映入我们脑海的图像很可能是目前污染我们海洋的水瓶，或者是覆盖在充电器和设备上的塑料绝缘层。
这可能是非常困难的，尤其是在我们这个时代，仍然能够将聚合材料视为我们社会的优势，而不仅仅是我们不可避免地要屈服的一种负担。这篇文章的目的是阐明一类聚合物，它们因其导电性能而有别于其他聚合物。
导电聚合物具有巨大的应用潜力，目前已广泛应用于超级电容器、发光二极管、人造肌肉和生物传感器等领域。也许最著名的大只500注册组合优化问题是旅行推销员的问题。该问题要求找到销售人员可以通过的多个城市的最短路径，从同一城市开始和结束。
你现在可能想知道如何和为什么使用聚合物材料，这些问题的答案有望在以下段落中找到。
聚合物和导电聚合物的简史
天然聚合物从一开始就围绕着我们，以各种形式和形状围绕着我们。另一方面，工业上合成聚合物的最早生产可以追溯到1907年，贝克兰在1907年制造了第一个合成热固性聚合物，酚醛也被商业上称为胶木。
胶木的商业化引发了合成聚合物的工业，并以一种我们每天都会遇到的工程塑料的方式继续发展，如聚酰胺(PA)和聚乙烯(PE)后来被发展成[2]。
尽管像PA这样的工程聚合物以其强大的机械强度、刚度和化学稳定性而闻名，但人们也本能地认为它们是伟大的电绝缘体。即使这是真实的PA，它也很可能绊倒导电聚合物以及。
直到20世纪70年代，导电聚合物的发展才受到全世界科学家和工程师的关注。1975年，人们发现氮化多硫在低温下具有超导性，这一发现为导电聚合物[3]的深入研究铺平了道路。
聚苯胺是研究最广泛的导电聚合物之一，近年来，它在一些研究最密集的行业中得到了广泛的应用。例如，聚苯胺被用作探测氨的传感器。如何通过添加不同的填料[5]来提高传感器的环境稳定性和重复性，这是一个需要大量研究的领域。
最终，有机材料可能具有非有机材料的导电性能，同时具有机械柔性和相对低成本生产的内在聚合物特性，从而带来无限的商机。
聚合物是如何导电的?
虽然工程师和科学家还没有完全理解聚合物导电背后的机理，但是一些结构特性已经知道会影响聚合物的导电性能。
实验室的原型是一台金牌大只注册Ising机器，它是一种基于物理模型的计算机，该计算机描述了一个磁铁网络，每个磁铁都具有只能向上或向下指向的磁性“自旋”方向。所有导电聚合物的一个共同特点是它们是共轭聚合物。共轭聚合物是一类有机聚合物，它本质上是半导体，在某些情况下，在导电性方面表现出准金属性质。
为了让我们充分理解这类聚合物导电背后的物理学原理，我们必须研究共轭聚合物的分子结构。让我们仔细看看聚苯胺的分子结构。
从语言学的角度来看，词形变化指的是两个不同事物之间的联系。从本质上讲，从聚合物的共轭主链中得到的是p轨道的重叠，这使得电子可以沿着这些轨道离域。
离域电子因此可以作为电荷载体，因为它们可以在整个系统中自由移动。电子离域也是金属导电的机制。
为了诱导或增强共轭聚合物的导电性，要进行一个称为掺杂的过程。掺杂过程本质上类似于硅半导体，其中可以有p掺杂(氧化，或添加一个离域电子空穴)和n掺杂(还原，或添加一个离域电子)。
在掺杂过程中，电子可以自由移动，当它们通过共轭聚合物主链时，就会产生电流。
在医疗行业的应用
医疗行业是引入导电聚合物将带来革命性变革的行业之一，特别是在组织工程和生物传感器方面。
在组织工程方面，利用导电聚合物的三维支架可以通过静电纺丝的方法获得。导电聚合物是一种适合生物分子的生物相容性基质，其应用具有特殊的意义。高分子化学创新公司是目前拥有生物可降解导电聚合物组织工程专利的主要公司之一。
这种导电聚合物也被认为适用于伤口愈合、骨修复和脊髓再生等领域。
导电聚合物在医疗行业的一个有趣的应用是利用人工肌肉对电场的响应来发展人工肌肉。电活性聚合物(EAP)是一种能观察对电刺激反应的尺寸变化的聚合物。
有几个研究小组已经成功研制出一种可以将电脉冲转化为机械运动的致动器装置，这是一种模仿人类自然肌肉运动的过程。[8]
仅仅是最近，EAP领域才从研究发展到商业化。2010年，“欧洲人造肌肉科学网络”(ESNAM)成立，旨在聚集一些最活跃的研究机构和相关产业利益集团。该网络的建立是为了推动科学进步，弥补行业和研究机构之间的差距。
导电聚合物由于其固有的有趣性质，在医学上的应用是一个不断发展的研究领域。
未来会怎样?
导电聚合物的工业应用仍是一个有待积极研究的领域。如前所述，随着导电聚合物的引入，医疗行业将发生革命性的变化。
2016年EAP的全球市场为4.849亿英镑，预计2021年将增至7.256亿英镑。这相当于当年全球化合物年增长率(CAGR)的8.4%。
那么，导电聚合物的未来会怎样呢?正如文章中所提到的，所述聚合物的前景是多种多样的，在生物传感器、超级电容器和防腐蚀方面的潜在应用仅仅是其中的一些领域，这些领域可以通过替换金属元件来加以利用。
从2021年全球市场规模的预测可以看出，未来看起来很有希望。“我们可以证明应变是由于晶粒取向而积累的，这是金牌大只注册信息研究人员可以用来改进钙钛矿的合成和制造工艺的方法，从而以最小的应变实现更好的太阳能电池，从而由于非辐射复合而产生的热量损失也最小。”我们正在朝着导电聚合物的工业化商业化迈进，因此，如果我们未来的医疗或电子设备基于一种天生简单的聚合物材料的耐人寻味的导电性能，我们不应感到惊讶。