Analogia

Una analogía experimental sobre materiales compuestos conductores eléctricos

Los materiales compuestos de matriz polimérica y carga conductora eléctrica forman una familia demateriales que presentan, entre sus peculiaridades, la posibilidad de generar materiales conductores eléctricos (propiedad poco habitual entre los plásticos), más ligeros y resistentes ala corrosión que los metales. Esto es importante por ejemplo para preparar materiales apantallantes de interferencias electromagnéticas. En este sentido, se han formulado distintosmateriales con varios polímeros (polietileno, nylon, polipropileno, etc.) con diversas cargas (metales en polvo, grafito, etc.).
Se observa, en general, que la variación deconductividad eléctrica no varía de forma continua con el aumento de carga conductora, sino que hay cierta concentración a la que se produce un aumento brusco de conductividad (o lo que es lomismo, descenso brusco de resistividad eléctrica). Este comportamiento lo explica, entre otras, la teoría de precolación, que se resume en la siguiente figura. Hasta que no haycontinuidad entre partículas conductoras (caso D) la conductividad varía poco.

Realizar experimentos de este tipo de materiales no es fácil para laboratorios docentes que no disponen deextrusoras, prensas de para compresión, etc., y otra maquinaria para el tratamiento de polímeros. Aquí se propone realizar una analogía, mezclando cera de una vela con distintascantidades de cobre, obtenido limando una tubería de dicho metal. Los resultados experimentales que se observan en la medida de conductividad se representan en la siguiente figura.Los valores de alta resistencia eléctrica (baja resistividad) no se consiguen con multímetros normales de electricista, pero sí se puede medir con ellos si el material conduce o no.