IntroducciónLa historia nos ha mostrado más de una vez que un error humano, o la fortuna, puede ser el punto de partida de un gran avance científico. A principios de los años 70, un estudiante del profesor H. Shirakawa estaba realizando la síntesis de poliacetileno a partir de acetileno gaseoso. Durante el proceso de polimerización añadió mucho más catalizador del que era necesario, lo que provocó cambios importantes en la estructura del polímero, dando lugar a un producto que presentaba una conductividad eléctrica inusualmente elevada. Pocos años después, Shirakawa, MacDiardmid y Heeger publicaron dos artículos en los que mostraban que la conductividad del poliacetileno podía aumentar mil millones de veces al doparlo con vapores de yodo [1] . El descubrimiento de los polímeros conductores les valió el Premio Nóbel de Química del año 2000 y fue el precursor de la síntesis de más de un centenar de polímeros capaces de conducir la corriente eléctrica.El hallazgo de los polímeros conductores, también denominados metales sintéticos, cambió de forma radical Resumen: Se presenta la capacidad de las técnicas de modelización molecular basadas en métodos de la química cuántica para predecir la estructura molecular y electrónica de polímeros conductores. Concretamente, se discute la aplicabilidad de estas herramientas computacionales al estudio de diferentes aspectos del politiofeno y sus derivados: geometría molecular y planaridad, cambios estructurales producidos por el dopado, propiedades electrónicas y desarrollo de nuevos materiales conductores.Palabras clave: Polímero conductor, politiofeno, modelización molecular, química cuántica, estructura electrónica, estructura molecular.
Molecular Modeling Tools to Design New Conducting PolymersAbstract: The ability of molecular modeling techniques based on quantum chemical methods to predict the molecular and electronic structure of organic conducting polymers is examined. More specifically, we report on the applicability of these computational tools to study different aspects of polythiophene and its derivatives: molecular geometry and planarity, the structural changes induced by the doping process, the electronic properties and the design of new conducting materials.Keywords: Conducting polymer, polythiophene, molecular modeling, quantum chemistry, electronic structure, molecular structure. la visión que se tenía de los materiales poliméricos y, en particular, sus posibles aplicaciones. Para tomar conciencia de ello, basta con pensar que la utilización de polímeros conductores permite combinar, en un sólo material, las propiedades eléctricas de los conductores metálicos clásicos con las múltiples ventajas de los plásticos -inercia química, baja densidad, bajo coste, procesabilidad-. Esta posibilidad ha llevado incluso a la sustitución de piezas metálicas por componentes poliméricos en muchas aplicaciones.En los últimos años se ha intensificado de forma especial la investigación en polímeros conductores heterocíclicos, que pueden ser sintetizados tanto química como electro...