Search

The electrical properties of films of a new ternary nanocomposite – the dielectric polymer polyvinylidene fluoride (PVDF), the conducting polymer polyaniline doped with dodecylbenzenesulfonic acid (PANI), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs, 0–15 wt.%) – have been studied. Based on the results of electrical resistance, R, experiments in a wide temperature, T, interval of 4.2–300 K, it is shown that, at low temperatures, the charge transfer in the nanocomposites with the indicated MWCNT contents takes place via the tunneling of charge carriers between localized states and following the mechanism of variable-range hopping conductivity, R ∼ exp[(T0/T)1/2]. It is found that the characteristic temperature T0 and the temperature interval of the hopping conductivity depend on the MWCNT content. In particular, the increase of the MWCNT content in the nanocomposite films lowers the characteristic temperature T0 by two orders of magnitude and narrows the temperature interval, where the hopping conductivity is observed, with the most pronounced changes occurring within an MWCNT content interval of 5–7.5 wt.%., У данiй роботi представлено результати дослiдження електричних властивостей плiвок нових тернарних нанокомпозитiв дiелектричного полiмеру полiвiнiлiденфториду (ПВДФ), провiдного полiмеру полiанiлiну, допованого додецилбензолсульфоновою кислотою (ПАНI), з рiзним вмiстом мультистiнних вуглецевих нанотрубок (МСВНТ). На основi результатiв дослiджень електричного опору нанокомпозитiв у широкому iнтервалi температур 4,2–300 К показано, що при низьких температурах для нанокомпозитiв iз вмiстом МСВНТ 0–15 мас.% перенесення електричних зарядiв вiдбувається за рахунок тунелювання носiїв заряду мiж локалiзованими станами вiдповiдно до механiзму стрибкової провiдностi зi змiнною довжиною стрибка R ∼ exp[(T0/T)1/2]. Встановлено, що величина характеристичної температури T0 i температурний iнтервал стрибкової провiдностi залежать вiд вмiсту МСВНТ. Збiльшення вмiсту МВСНТ у плiвках нанокомпозитiв вiд 0–15 мас.% приводить до зменшення характеристичної температури T0 на два порядки i звуження температурного iнтервалу, в якому спостерiгається стрибкова провiднiсть, причому найбiльш вираженi змiни вiдбуваються в iнтервалi вмiсту МСВНТ 5–7,5 мас.%.

International audience; One of the major challenges of printed electronics is to develop materials for flexible devices. Among these latter, antennas occupy a place of choice because of the new applications which are emerging. In this paper a flexible antenna based on a new nanocomposite, Polyaniline (PANI) charged by nanopowder of Iron-Nickel (Fe-Ni), operating in dual-band ([2.4-2.48] and [5.15-5.825] GHz) is proposed. This antenna, triangular/circular shaped with a coplanar waveguide (CPW) feeder to achieve wideband performance is printed on a 130μm thick Kapton® substrate. The nanocomposite fabricated (PANI/Fe-Ni), whose morphology was studied via scanning electron microscopy, has a conductivity of 9600 S/m. The performance of the antenna is analyzed through simulations and measurements which demonstrate a good agreement between each other. A maximum gain of 2.8 dBi for a 90μm thick nanocomposite is obtained. © 2019 European Association on Antennas and Propagation.