Conductive Polymers and Their Composites

این کتاب مروری جامع بر پیشرفت‌های مهم اخیر پلیمرهای رسانا و کامپوزیت‌های آنها از نظر مکانیسم رسانا، استراتژی‌های ساخت، خواص مهم و کاربردهای امیدوارکننده مختلف ارائه می‌کند. دانش مربوطه به طور سیستماتیک به ترتیب منطقی گردآوری شد و به صورت هفت فصل نشان داده شد. ساختار ویژه، عوامل موثر بر رسانایی، مدل انتقال حامل بار، ترشوندگی و دسته بندی کلاسیک پلیمرهای رسانا روایت می شود. هر دو استراتژی معمولی و جدید اتخاذ شده برای ساخت پلیمرهای رسانا، به عنوان استاد کلی پیشرفت، معرفی شده‌اند. در مقایسه با همتای حجیم، پلیمرهای رسانای نانوساختار با ابعاد مختلف مانند نانوکره‌ها، شبکه‌های نانو، نانولوله‌ها و آرایه‌های نانوسیمی با روش‌های متمایز تولید می‌شوند که در نتیجه عملکرد منحصربه‌فرد و متمایز ناشی از مقیاس نانومتری را ارائه می‌دهند. ترکیب پلیمرهای رسانا با سایر مواد کاربردی منجر به تعدادی از کامپوزیت ها با خواص بهبود یافته توسط اثر هم افزایی می شود. عملکرد برتر پلیمرهای رسانا و کامپوزیت های آنها توسعه آنها را به سمت کاربردهای مهم مختلف در زمینه های پیشرفته و پیچیده مانند استفاده بیولوژیکی، ذخیره انرژی و حسگرها تسهیل می کند. به دلیل زیست سازگاری عالی، پلیمرهای رسانا و کامپوزیت های آنها در زمینه بیولوژیکی از جمله مهندسی بافت، دارورسانی و ماهیچه مصنوعی مفید هستند. برای پاسخگویی به تقاضای فوری ذخیره انرژی، پلیمرهای رسانا و کامپوزیت‌های آن‌ها نقش مهمی در دستگاه‌هایی از جمله ابرخازن‌ها، سلول‌های خورشیدی و سلول‌های سوختی بازی می‌کنند.. در نهایت، توسعه پلیمرهای رسانا و کامپوزیت‌های آنها در صنعت مدرن با کاربردهای آنها در حسگرهای هوشمند مانند حسگرهای هدایت سنجی، سنسورهای وزن سنجی، حسگرهای نوری، حسگرهای شیمیایی و حسگرهای زیستی به شدت افزایش یافته است. این کتاب برای محققان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی و مهندسانی که تحقیقات بنیادی یا تولید صنعتی پلیمرهای رسانا و کامپوزیت های آنها را انجام می دهند، ارزش قابل توجهی دارد.

This book provides a comprehensive overview on the recent significant advancements of conductive polymers and their composites in terms of conductive mechanism, fabrication strategies, important properties, and various promising applications. The corresponding knowledge was systematically compiled in the logical order and demonstrated as seven chapters. The special structure, influencing factors of the conductivity, the charge carrier transport model, the wettability and classical categories of the conductive polymers are narrated. Both conventional and novel strategies undertaken to fabricate the conductive polymers are introduced, as provided the overall master of the progress. In comparison with the bulk counterpart, nanostructured conductive polymers with different dimensions such as nanospheres, nano-networks, nanotubes and nanowire arrays are produced through distinct methods, thus presenting unique and distinct performance endowed by the nanometer scale. The combination of conductive polymers with other functional materials results in a number of the composites with improved properties by synergistic effect. The superior performance of conductive polymers and their composites greatly facilitates their development toward various important applications in the advanced and sophisticated fields such as biological utilization, energy storage and sensors. Due to their excellent biocompatibility, conductive polymers and their composites stand out to be useful in the biological field including tissue engineering, drug delivery and artificial muscle. To meet the urgent demand of the energy storage, conductive polymers and their composites play an important role in the devices including supercapacitors, solar cells and fuel cells. Finally, development of conductive polymers and their composites in the modern industry is greatly enhanced by their applications in smart sensors such as conductometric sensors, gravimetric sensors, optical sensors, chemical sensors and biosensors. This book has significant value for researchers, graduate students, and engineers carrying out the fundamental research or industrial production of conductive polymers and their composites.