Tworzywa sztuczne jak wiadomo należą do polimerów. Powstają w procesie polimeryzacji rozmaitych związków chemicznych. Polimeryzacja jest procesem polegającym na łączeniu się cząsteczek określonego związku chemicznego w długie łańcuchy bądź w rodzaj sieci - polimery. Przykładem cząsteczek polimeryzujących może być np. etin czyli acetylen oraz eten.

Tworzywa sztuczne wykorzystywane są do wykonywania materiałów izolacyjnych lub obudów rozmaitych przyrządów, ponieważ nie wykazują przewodnictwa elektrycznego.

Dzieje się tak ponieważ w plastykach nie występują elektrony czy jony mogące bez przeszkód przenosić ładunki elektryczne. Np. w materiałach metalicznych, które są dobrymi przewodnikami ładunki przenoszone są przez swobodne elektrony. W roztworach elektrolitów natomiast, czyli substancji dysocjujących pod wpływem wody na jony dodatnie i ujemne to właśnie one są nośnikami ładunków elektrycznych. Łatwo to sprawdzić mierząc np. przepływ prądu przez roztwór chociażby soli kuchennej.

Jednak stwierdzenia o zerowym przewodnictwie elektrycznym tworzyw sztucznych nie można uogólniać na wszystkie te materiały.

W czasach obecnych wiadomo, że około dwudziestu polimerów przewodzi prąd elektryczny.

Ciekawego odkrycia dokonał w latach 70 - tych ubiegłego wieku jeden z naukowców politechniki w Tokio. Prowadził on mianowicie długotrwałe badania nad polimeryzacją etinu. Pragnął otrzymać jego polimer czyli poliacetylen. Jednak w trakcie doświadczeń doszło do popełnienia przez niego błędu. Mianowicie przez przypadek do mieszaniny reakcyjnej wprowadził dużo więcej substancji katalizującej niż to było pierwotnie zamierzone. Otrzymany przez niego polimer mimo mało zachęcającego wyglądu wykazywał dużo większe przewodnictwo niż polietylen, czyli podstawowe tworzywo do robienia izolacji przewodów elektrycznych.

Niemniej jednak jego przewodność właściwa była wielokrotnie niższa niż przewodność właściwa miedzi czyli jednego z najlepszych przewodników prądu elektrycznego. Stąd wniosek, że wytworzony przez naukowca polimer miał raczej cechy półprzewodnika.

Naukowiec następnie do otrzymanej substancji dodał jod i to spowodowało wzrost przewodności właściwej polimeru do około sześciu razy mniejszej od miedzi.

Polimery przewodzące charakteryzują się więc niewiele mniejszym przewodnictwem niż metale. Dlatego często mówi się o nich " metale syntetyczne".

Długo zastanawiano się co jest przyczyną przewodnictwa polimerów. Badania wykazały, że ładunki elektryczne są transportowane w polimerze wzdłuż całego łańcucha. Natomiast źródłem elektronów są sprzężone wiązania chemiczne w polimerach. Mogą nimi również być rozmaite atomy domieszkowe np. jod lub sód. Sód ma tendencję do oddawania elektronów, które włączają się do ogólnej liczby elektronów swobodnych. Natomiast jod ma tendencje do przyłączania elektronów. Stąd w sieci tworzą się puste miejsca po elektronach określane jako dziury. Maja one charakter ładunków dodatnich i także się przemieszczają.

Gdy do takiego łańcucha zostanie przyłożone pole elektryczne to nastąpi uporządkowanie ruchu ładunków. Powstanie więc prąd elektryczny.

Jak wcześniej zostało powiedziane dzięki wprowadzeniu atomów domieszkowych do polimeru rośnie liczba nośników ładunku elektrycznego. Rośnie więc także przewodność elektryczna takiego polimeru. Ten wzrost jest nieraz tak duży, że w niektórych przypadkach polimery dorównują pod względem przewodności przewodnikom metalicznym.

Dzięki temu polimery przewodzące znalazły się w polu zainteresowań naukowców z różnych dziedzin. Bardzo ważna ze względów praktycznych jest cecha polimerów polegająca na łączeniu w sobie cech typowych dla tworzyw sztucznych czyli takich jak np. elastyczność z cechą typową dla metali jaką jest dobre przewodnictwo elektryczne. Otworzyło to ogromne możliwości które zaowocowały m.in. konstrukcją przewodów charakteryzujących się niełamliwością. Powstały również elektrody komputerowe i takie wykorzystywane we wskaźnikach , które świecą.

Dobra przewodność elektryczna powoduje, że chętnie są one stosowane do budowy pasów, których zadaniem jest transport ładunków elektrycznych z innych plastyków. dzięki temu można uniknąć wyładowań elektrycznych.

Poza tym polimery przewodzące dobrze pochłaniają promieniowanie elektromagnetyczne. Ta własność powoduje, że chętnie pokrywa się nimi samoloty, które maja być niewykrywalne dla radarów.

W zależności od typu polimeru przewodzącego można dokonywać zmiany przewodności elektrycznej tych materiałów stosując różne czynniki.

I tak są polimery, które zmieniają swoją przewodność pod wpływem światła. Noszą one nazwę polimerów fotoprzewodzących. Pełnią one funkcję fotoreceptorów w kserokopiarkach. Wcześniej rolę taką pełnił selen. został jednak wycofany ze względu na zły wpływ na zdrowie człowieka.

W kserokopiarce najpierw naelektryzowaniu ulega walec. Na tym walcu znajduje się warstwa polimeru przewodzącego. Następnie w trakcie kserowania obiektyw kopiuje obraz i przekazuje go na walec. W miejscach, na które pada światło dochodzi do wzrostu przewodności elektrycznej i następuje odpływ ładunku. Obraz poddany kopiowaniu odpowiada rozkładowi ładunków na walcu. Następnie dzięki tonerowi obraz jest przekazywany na kartkę papieru i podlega termicznemu utrwalaniu.

W niektórych polimerach przewodność uzależniona jest od temperatury. Dlatego można je wykorzystywać w termometrach.

W innych polimerach zmiana przewodności następuje pod wpływem obecności innych atomów na ich zewnętrznych warstwach. Powodują one bowiem uwalnianie lub wiązanie nośników ładunku elektrycznego.

Dzięki tej własności polimery mogą być wykorzystywane w czujnikach gazów.

Są one tak wrażliwe, że dzięki współpracy z odpowiednim programem komputerowym można za ich pomocą wykryć nawet ślady różnych gazów w powietrzu.

Obecnie trwają prace nad budową diody emitującej światło. W diodzie takiej elementem odpowiedzialnym za świecenie jest polimer przewodzący znajdujący się pomiędzy elektrodami. W niedalekiej przyszłości mogą być one wykorzystywane do konstrukcji ekranów telewizyjnych i monitorów komputerowych. Będą one charakteryzowały się dużą elastycznością, dlatego będą bardzo praktyczne.

Świat polimerów przewodzących kryje w sobie jeszcze wiele możliwości, które na pewno w najbliższej przyszłości zostaną odkryte i odpowiednio wykorzystane.