Polymères organiques conducteurs, influence de la chimie, de la formulation et de la structuration

Les polymères ont pris dans notre vie quotidienne une place très importante. On les trouve sous les formes les plus diverses qui vont des emballages plastiques en polyéthylène (PE), aux tuyaux en polychlorure de vinyle (PVC), en passant par les textiles synthétiques (comme de l'élasthanne pour les vêtements de sport ou le Kevlar pour les gilets pare-balles), les matériaux composites, etc. Le squelette des polymères usuels est principalement composé de liaisons simples, aussi sont-ils connus pour être de très bons isolants électriques (10 ^–13 et 10 ^–16  S · m ^–1 ) et sont notamment utilisés pour cette propriété dans diverses applications (isolation de câbles, tableaux et armoires électriques...). À côté de ces polymères courants, existe une catégorie de polymères moins connue mais tout aussi importante : les polymères conjugués. Les polymères conjugués forment une classe particulière de matériaux polymères. Ils se différencient des premiers polymères par la présence d'un squelette riche en doubles liaisons et en noyaux aromatiques. Cette particularité a pour effet d'induire une délocalisation électronique plus ou moins importante selon la nature du polymère. On peut alors associer les propriétés des polymères à une conduction électrique, ce qui se révèle utile dans divers domaines tels que la protection antistatique des circuits, la protection contre la corrosion, la métallisation des plastiques, la réalisation de nouveaux capteurs, ou encore la fabrication d'éléments chauffants. Comme de plus, ces polymères présentent une synergie de leurs propriétés optiques et électroniques, principalement due à leur nature, soit semi-conducteurs, soit conducteurs. Les polymères conjugués sont des matériaux extrêmement intéressants pour des champs d'applications très variés, comme l'optoélectronique, les dispositifs électrocommandables ou bien les capteurs (bio-)chimiques basés plutôt sur les propriétés de modulation de la conduction des chaînes polymères. Compte tenu de leur mise en forme plus aisée et de leurs coûts plus abordables, ils remplacent avantageusement les semi-conducteurs inorganiques. À l'heure actuelle, les polymères conducteurs permettent d'élaborer dans des conditions plus économes et plus respectueuses de l'environnement des transistors à effet de champ, des diodes électroluminescentes (OLED), des cellules solaires, des capteurs ultrasensibles de polluants.