I polimeri a conduzione elettrica e le loro promesse per l'industria medica

Quando pensiamo ai polimeri, le prime immagini che ci vengono in mente sono probabilmente le bottiglie d'acqua che attualmente inquinano i nostri oceani o lo strato isolante di plastica che ricopre i nostri caricabatterie e dispositivi elettrici.
Può essere molto difficile, soprattutto ai giorni nostri, riuscire a considerare i materiali polimerici come un vantaggio per la nostra società e non solo come un peso a cui dobbiamo inevitabilmente sottostare. Lo scopo di questo articolo è quello di far luce su una classe di polimeri che si distinguono dagli altri per le loro proprietà conduttive. I polimeri elettricamente conduttivi mostrano un grande potenziale e sono attualmente impiegati in varie applicazioni come super condensatori, diodi ad emissione di luce (LED), muscoli artificiali e biosensori.

Breve storia dei polimeri e dei polimeri a conduzione elettrica

I polimeri naturali ci circondano dall'inizio dei tempi, in varie forme e conformazioni. Le prime produzioni industriali di polimeri sintetici risalgono invece al 1907, quando Baekeland realizzò il primo polimero sintetico termoindurente, il fenolo-formaldeide, noto anche come bachelite. La vendita della bachelite ha dato il via all'industria dei polimeri sintetici, proseguita con il successivo sviluppo dei tecnopolimeri che oggi incontriamo quotidianamente, come la poliammide (PA) e il polietilene (PE).
Sebbene i tecnopolimeri come la PA siano noti per la loro grande resistenza meccanica, la rigidità e la stabilità chimica, si ritiene intuitivamente che siano anche ottimi isolanti elettrici. Anche se questo è vero per il PA, è possibile imbattersi anche in polimeri elettricamente conduttivi.
Solo negli anni '70 lo sviluppo di polimeri elettricamente conduttivi ha guadagnato terreno e attenzione nel mondo degli scienziati e degli ingegneri. Nel 1975 si scoprì che il nitruro di polisolfuro era superconduttore a basse temperature e questa scoperta aprì la strada a un'intensa attività di ricerca nel campo dei polimeri conduttori.
Sebbene i polimeri tecnici come il PA siano noti per la loro grande resistenza meccanica, la rigidità e la stabilità chimica, si ritiene intuitivamente che siano anche ottimi isolanti elettrici. Anche se questo è vero per il PA, è possibile imbattersi anche in polimeri elettricamente conduttivi.
Solo negli anni '70 lo sviluppo di polimeri elettricamente conduttivi ha guadagnato terreno e attenzione nel mondo degli scienziati e degli ingegneri. Nel 1975 si scoprì che il nitruro di polisolfuro era superconduttore a basse temperature e questa scoperta aprì la strada a un'intensa attività di ricerca nel campo dei polimeri conduttori.
Uno dei polimeri conduttori più studiati, la polianilina, ha trovato diverse applicazioni in alcuni dei settori più ricchi di ricerca degli ultimi tempi. La polianilina viene ad esempio utilizzata come sensore per il rilevamento dell'ammoniaca. Si tratta di un'area soggetta a numerose ricerche su come migliorare la stabilità ambientale e la ripetibilità dei sensori con l'aggiunta di diverse cariche.
In definitiva, la possibilità di avere materiali organici con le proprietà conduttive dei materiali non organici, insieme alle caratteristiche intrinseche dei polimeri di flessibilità meccanica e di produzione a costi relativamente bassi, dà luogo a infinite opportunità.

Applicazione dei polimeri a conduzione elettrica nell'industria medica

L'uso dei polimeri a conduzione elettrica nell'industria medica è un campo di ricerca in corso, a causa delle proprietà intrinsecamente interessanti di questo gruppo di polimeri.
Cosa riserva il futuro ai polimeri a conduzione elettrica? Come si legge nell'articolo, esiste un grande potenziale per questi polimeri, che potrebbero essere utilizzati nei biosensori, nei supercondensatori e nella protezione dalla corrosione, sostituendo i componenti metallici.
Il futuro sembra molto promettente, come si evince dalle dimensioni del mercato globale previste per il 2021. Ci stiamo muovendo verso una maggiore diffusione industriale dei polimeri a conduzione elettrica e, di conseguenza, non dovremmo sorprenderci se i nostri futuri trattamenti medici o dispositivi elettrici si baseranno sulle intriganti proprietà conduttive di un materiale polimerico intrinsecamente semplice.

Crediti: matmatch.com