Polimeros

Muito se tem falado atualmente sobre polímeros condutores, isto é, materiais orgânicos, do tipo "plásticos", geralmente derivados do petróleo, que conduzem eletricidade.

Estes materiais são tão importantes que garantiram aos principais pesquisadores da área o Prêmio Nobel de Química de 2000. O fato de vários pesquisadores de São Carlos, da USP e da Embrapa, trabalharem em colaboração com os premiados, também ajudou a trazer o assunto à baila.

Entretanto, o senso comum nos diz que os plásticos e polímeros orgânicos em geral são isolantes elétricos. O que faz esses polímeros condutores serem diferentes?

Uma corrente elétrica é um fluxo de elétrons, isto é, pequenas partículas subatômicas carregadas, se deslocando dentro de um material. Estes elétrons que podem se deslocar são os pertencentes às camadas mais externas de cada átomo e por isso são os elétrons envolvidos nas ligações entre os átomos.

O tipo de ligação química determina a disponibilidade de deslocamento destes elétrons. A ligação metálica permite o fácil deslocamento deles e os metais são usados como condutores elétricos há mais de um século.

As ligações covalentes que ocorrem nos polímeros são feitas através de pares de elétrons localizados entre os dois átomos e com barreiras de energia potencial que impedem o seu deslocamento pelo material.

Há entretanto, várias exceções. A grafite por exemplo, é um material composto apenas por átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes simples e duplas, alternadas. Um átomo pode desfazer a ligação dupla com um vizinho e refazê-la com outro. Assim, ele está recolhendo o elétron que era compartilhado com um vizinho e compartilhando-o com outro. Ou seja, a carga elétrica está se deslocando dentro do material.

A grafite é um condutor elétrico mas tem o inconveniente de ser frágil e quebradiça. A indústria deseja condutores de baixo custo, não poluentes, de baixa densidade, que possam ser moldados em vários formatos ou obtidos na forma