Partículas metálicas nanostructuradas espinosas como relleno de composites poliméricos que muestran conductividad eléctrica ajustable

Resumen Este trabajo presenta una investigación exhaustiva de la respuesta piezoresistiva de un material compuesto basado en relleno de níquel conductor en una matriz de silicona aislante. En ausencia de deformación, el compuesto preparado no muestra conductividad eléctrica, a pesar de que el contenido de partículas metálicas está muy por encima del umbral de percolación esperado. Al deformar las muestras (estrés compresivo o de tracción), el compuesto aprovecha una variación de la resistencia eléctrica de hasta nueve órdenes de magnitud. Esta gran variación puede explicarse con el mecanismo de tunelamiento cuántico, donde la probabilidad de que un electrón se tunnel de una partícula a la siguiente es exponencialmente proporcional al grosor de la capa aislante entre ellas y se ve fuertemente aumentada por la morfología de las partículas de níquel, que muestran puntas nanostructuradas espinosas. Se proponen y comparan dos modelos teóricos de conducción con los resultados experimentales. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys, 2012