Wie wir alle wissen, sind Metalle, Graphit usw. leitfähig und gelten als Leiter; während Glas, Keramik, Kunststoff usw. normalerweise nicht leitfähig sind und als Isolatoren betrachtet werden. Die verschiedenen elektrischen Kabel, die wir täglich sehen, bestehen aus Kupfer- oder Aluminiumdrähten in der Mitte, die von Kunststoff umhüllt sind. Dies liegt daran, dass Kunststoff ein ausgezeichneter Isolator ist und die Verwendung von Kunststoff zur Umhüllung von Kabeln keine Stromlecks verursacht.
Metallische Leiter sind leitfähig, weil es in Metallen freie Elektronen gibt, die jederzeit von einem Atom zum anderen übertragen werden können und so einen elektrischen Strompfad bilden. Graphit besteht aus Kohlenstoffatomen, die in der Lage sind, frei bewegliche Elektronen abzugeben. Wie aus dem Strukturmodell von Graphit hervorgeht, hat jedes Kohlenstoffatom in Graphit drei chemische Bindungen (ein Kohlenstoffatom kann vier chemische Bindungen bilden), sodass jedes Kohlenstoffatom ein frei bewegliches Elektron bereitstellt, wodurch Graphit leitfähig ist. Diamant, der ebenfalls aus Kohlenstoffatomen besteht, ist jedoch nicht leitfähig, da die Anordnung der Kohlenstoffatome im Diamant anders ist als im Graphit und jedes Kohlenstoffatom vier chemische Bindungen aufweist, sodass keine freien Elektronen vorhanden sind. Es scheint, dass, wenn die Anordnung und die Art der Atome und Moleküle in einem Material so geändert werden, dass freie Elektronen entstehen, nicht leitfähige Materialien leitfähig werden können. Leitfähige Kunststoffe wurden nach diesem Prinzip entwickelt. Wissenschaftler haben bereits verschiedene strukturelle leitfähige Kunststoffe synthetisiert, die Elektronen frei fließen lassen.
Darüber hinaus kombinieren Chemiker nicht leitfähige Kunststoffe mit leitfähigen Substanzen, um leitfähige Verbundmaterialien herzustellen. Die Herstellung von Verbundleitmaterialien ist einfach und die Produkte sind preiswert. Derzeit wurden viele leitfähige Kunststoffe als Verbundmaterialien entwickelt. Zu diesen Verbundmaterialien gehören hauptsächlich Metalle und Graphit.
Heutzutage werden leitfähige Kunststoffe in Bereichen wie Antistatik, elektromagnetische Bildschirme für Computer und intelligente Fenster schnell weiterentwickelt und finden auch in Bereichen wie Leuchtdioden, Solarzellen, Mobiltelefone, Mikro-TV-Bildschirme und Life-Science-Forschung breite Anwendungsmöglichkeiten. Mit leitfähigen Kunststoffen könnte die Rechengeschwindigkeit von Computern erheblich gesteigert und deren Größe verringert werden. Vielleicht werden Laptops in Zukunft so klein sein, dass sie in eine Uhr passen!