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>conductiong polymer (전도성 고분자) 가 기존 polymer 들과 다른 독특한 특성을 갖는 이유가 backbone 에서의 pie-conjugation(?) 때문이라고 되어 있는데, > >정확히 이부분이 잘 이해가 안되서,,,(화학 base 가 아니라서...) > >이해가 쉬운 설명이나, 참고자료 좀 부탁드려요.ㅎㅎ > >감사합니다. > 전도성 고분자는 크게 아래의 두 원리로 설명할 수 있습니다. [Band Theory] 원자내의 전자들은 특정한 에너지 준위를 가지고 있으나 원자들의 결합으로 인해 결정격자를 이루게 되면 궤도내의 원자배치가 달라질 뿐 아니라, 원자들 간의 상호작용으로 인하여 전자의 에너지 준위가 분해되어 Quasi-continuous Energy Band를 형성하므로 한 원자에 묶여있던 외부전자는 다른 원자들로부터 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 고체의 전도도는 Valence band와 Conduction band 사이의 Band gap(Eg)에 따라 달라진다. 절연체에서는 Valence band와 Conduction band 사이의 에너지 차이가 커서 전자가 여기해도 Conduction band로 올라갈 수 없으나 금속에서는 Band gap이 없기 때문에 두 band 사이의 전자이동이 자유롭게 된다. Band gap이 이들 중간인 경우에는 결정내의 열에너지에 의하여 Val-ence band의 전자가 hole을 남기고 conduction band로 여기되는데 이러한 특성을 가진 물질을 본질적 반도체라한다. Energy gap이 큰 경우에는 Electron donor로서 Conduction band에 전자를 공유하거나(n-type doping) Electron acceptor를 사용하여 Valence band로부터 전자를 제거하여(p-type doping) 비본질적 반도체를 만들수 있다. Doping으로 polymeric ion을 만들 때 분자로부터 전자를 제거하기 위한 에너지가 필요한데 이를 Ionization Potential이라 하고 이 값이 작을수록 Dopin-g으로 인한 전도도의 증가가 커진다. [Free Electron Theory] 모든 원자들은 원작핵과 그 주위를 돌고 있는 음(-)으로 하전된 전자들로 구성되어 일정한 에너지를 가지고 그에 해당하는 일정 궤도를 돌고 있다. 구리와 같은 금속에는 자유전자가 있어 겹쳐진 전자궤도를 통하여 원자들 사이를 자유로이 움직이므로 전도성을 나타내게 된 다. 또한 본질적 전도성 고분자인 (SN)x에도 결합에 참여하지 않는 전자가 있으므로 Open electron shell형태를 이루어 전자의 이동이 가능하다. 대표적인 전도성 고분자인 polyacetylene, (CH)x는 이중결합과 단일결합의 반복 형태, -CH=CH-CH=CH-로서 C-C결합과 C-H 결합에 전자가 모두 채워져 closed electron shell 형태를 이루므로 Backbone을 따라 이동 할 수 있는 자유전자가 없어서 전도성을 나타내지 않는다. 그러나 Backbone에 새로운 전자를 첨가하든지 혹은 존재하는 전자를 제거하여 분자내에 불균형을 이르게 하면 Open shell 구조를 이루게 되어 전자의 이동이 가능하게 된다. 예를 들면, electron acceptor인 Iodine을 Dopant로 사용하면 (CH)x의 이중결합에 있는 전자 중의 하나가 Iodine로 옮아가서 고분자가 양(+)으로 하전되므로 전자배치의 불균형을 이루게 된다. 마찬가지로 dopant로부터 전자를 제공받으면 음(-)이 되므로 이동할 수 있는 전자가 생성된다. 전도성 고분자 특성 고분자는 낮은 밀도를 갖기 때문에 Specific Conductivity(전기전도도를 질량으로 나눈 값)가 금속보다 높고 금속에 비해 가공성이 월등히 뛰어나며 대량생산이 가능하다. 도핑에 따라 전기전도도의 크기를 바꿀 수 있는 장점이 있기 때문에 전기전도성 재료로서 강점을 가지고 있다. 그러나 내식성이 항상 좋은 것은 아니며 아직은 필름에 의한 생산에 의존하고 있는 단점이 있다.