بخشی از مقاله
چکیده
مقاومت الکتریکی تمامی نیم رساناها با افزایش دما، کاهش می یابد اما اغلب نیم رساناها به علت ترد و شکننده بودن، نسبت به تغییرات فشار عکس العمل بخصوصی نشان نمی دهند. با ساخت کامپوزیت نیمه هادي انعطاف پذیر و اندازه گیري تغییرات مقاومت الکتریکی می توان تغییرات فشار را ثبت کرد. در تحقیق حاضر مونومر پیرول به روش پلیمریزاسیون فاز بخار بر روي سابستریت کاغذ فیلتراسیون با مشخصه DP150125 تهیه گردید.
انجام پلیمریزاسیون به روش فاز بخار امکان تهیه کامپوزیت پلیپیرول-سلولز، کاملا انعطافپذیر و رساناي الکتریسیته را فراهم میکند که مجموع این دو خاصیت ساخت سنسور فشار با تکرارپذیري مطلوب را امکانپذیر میکند. تغییرات مقاومت الکتریکی نمونه در مقابل فشار در چهار زمان مختلف: در لحظه بعد از ساخت، یک ساعت ، یک روز و در نهایت یک ماه بعد از ساخت بررسی شد. نتایج حاصل از این بررسی نشاندهنده تکرارپذیري بالاي نمونه است. همچنین مورفولوژي نمونه ساخته شده با استفاده از تصاویر SEM بررسی شده است.
-1 مقدمه
جایزه نوبل سال 2000 در شیمی را MacDiarmid، Shirakwa و Heeger به خاطر کشف بسیار مهم در مورد پلیمرهاي دوپه شده رساناي الکتریکی، از آن خود کردند، به طوري که قبل از آن سال پلیمرها به عنوان موادي عایق در نظر گرفته می شدند.در سال 1977 آنها براي اولین بار نشان دادند، وقتی که پلی استیلن در معرض بخارات هالوژن و یا سایر معرفهاي اکسید کننده قرار می گیرد، هدایت الکتریکی آن 109 مرتبه افزایش پیدا می کند.
1] به دنبال این کشف، در سال 1979، Diaz و همکارانش در مقاله خود فیلمهاي پلی پیرول سنتز شده به روش الکتروشیمیایی را گزارش دادند. آنها نشان دادند که پلی پیرول را می توان روي سطح آند، بوسیله اکسیداسیون الکتروشیمیایی منومر پیرول، رسوب داد.[2] بعدا در سال 1980 فیلمهاي پلی آنیلین رساناي الکتریسیته به وسیله Diaz و همکارانش به روش پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی سنتز شد.[3] از آن زمان به بعد شاخه جدیدي از علم مواد به نام پلیمرهاي رساناي الکترواکتیو - CEPs - بنا نهاده شد به طوري که بسیاري از این پلیمرها، موضوع تحقیق بسیاري از مجامع علمی و صنعتی قرار گرفته است. رشد مقالات و مجلات چاپ شده را در شکل - 1 - می توان مشاهده کرد.
این دیاگرام نشان دهنده رشده سریع تعداد مقالات چاپ شده از سال 1980 با موضوع پلیمرهاي رساناي الکتریسیته است و همچنین می توان رشد تعداد Patent ها را بعد از سال 1980 ملاحظه کرد. رشد مقالات از سال 2000 به بعد نیز به همین صورت ادامه یافته و تعداد مقالات و patentها در حال افزایش است.[4] کل تعداد مقالاتی که از سالهاي 1990 تا 2000 منتشر شده اند، سه بخش اصلی دارند: بخش عمده آن صرفا جنبه سنتز و اصلاح ساختاري دارند و بعد از آن بیشتر جنبه هاي فیزیکی مانند هدایت الکتریکی بوده و در آخر هم جنبه کاربردي بوده است. بخش کاربردي که کمترین مقالات را به خود اختصاص داده است کمتر از 20 درصد است که در این بخش نیز عمده کاربردها مربوط به ساخت باطري و بعد از آن عمده کاربردها به ترتیب در زمینه سنسورها، غشاها و دیودهاي نوري پلی مري - PLEDs - بوده اند.
همچنین در سالهاي اخیر گامهاي موثري در مورد کاربردهاي بیولوژیکی/ بیوپزشکی برداشته شده است شکل - 2 - به خوبی نشان دهنده این واقعیت است.[4] از بین پلیمرهاي رساناي الکتریسیته رایج در صنعت الکترونیک و سنسور می توان به پلیپیرول اشاره کرد. پلیپیرول به راحتی از پلیمریزاسیون مونومر پیرول به روشهاي شیمیایی و الکتروشیمیایی حاصل می شود. تهیه فیلم نازکی از پلیپیرول به آسانی پلیمریزاسیون آن نیست. بنابراین در این کار پژوهشی انجام گرفته پلیپیرول به روش پلیمریزاسیون فاز بخار ، بر روي سابستریت سلولز تهیه شده و تغییرات مقاومت الکتریکی نسبت به فشار بحث شده و مورفولوژي سنسور ساخته شده توسط میکروسکوپ الکترونی - SEM - بررسی میشود.
-2بخش تجربی
-1-2دستگاههاي بکار رفته
تصاویر SEM پلیمرها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مدل LEO 1455VP در پژوهشکده صنایع رنگ ثبت شده اند. اندازه گیري مقاومت الکتریکی براي نمونه هاي با مقاومت الکتریکی بالا با استفاده از دو صفحه مسی که در بالا و پایین نمونه قرار داده شده بود با مولتی متر، HIOKI 3256-50 ساخت کشور ژاپن انجام پذیرفت.
