Polymère ionique
# Polymère ionique

Un polymère ionique (ou ionopolymère) est un polymère qui porte des groupes ioniques ou ionisables.

## Classification des polymères ioniques

### Selon le type de charge

* polymères anioniques : polymères chargés négativement ;
* polymères cationiques : polymères chargés positivement ;
* polymères amphotères : contenant des charges positives et des charges négatives.

### Selon le nombre de sites ioniques et de la continuité des régions d'interactions ioniques

* les polyélectrolytes : grand nombre de sites ioniques et continuité des régions d’interactions ioniques. La classification des polyélectrolytes est établie en fonction de la nature des charges portées par le polymère :
   * charges positives : polycations ;
   * charges négatives : polyanions ;
   * charges positives et négatives : polyampholytes.
* les ionomères : petit nombre mais significative de sites ioniques et discontinuité des régions d’interactions ioniques. La classification des ionomères est établie en fonction de la nature des charges portées par le polymère :
   * charges positives : cationomères ;
   * charges négatives : anionomères ;
   * charges positives et négatives : zwitterionomères.
* les halatopolymères ou polymères halato-téléchéliques : oligomères ou polymères linéaires ayant des groupes ioniques ou ionisables à chacune des deux extrémités de leur chaîne. Ces groupes sont généralement des carboxylates ou des ammoniums quaternaires.
* les ions polymères : un seul site ionique par polymère. Ces polymères sont utilisés, entre autres, comme tensioactif ioniques.

### Selon la dépendance de leurs sites ioniques au pH

* polymères ioniques dépendants du pH : les sites ioniques sont partiellement dissociés selon le pH :
   * charges positives : poly(hydrochlorure d'allylamine), poly(N-vinylimidazole)...,
   * charges négatives : poly(acide acrylique) ;
* polymères ioniques permanents : les sites ioniques sont complètement dissociés quel que soit le pH :
   * charges positives : poly(vinylimidazole quaternisé)...,
   * charges négatives : poly(styrène sulfonate) de sodium...

### Selon leur origine

Les polymères ioniques peuvent être synthétiques, naturels (acide nucléiques, protéines, quelques polypeptides et quelques polysaccharides) ou artificiels. Quelques exemples de polyélectrolytes appartenant à ces deux dernières familles sont listés ci-dessous :

* charges positives : polylysine, chitosane ;
* charges négatives : polyglutamate, alginate, pectine, acide hyaluronique ;
* charges positives et négatives : polyadenine ADN...

### Selon leur composition

* polymères organiques ;
* polymères inorganique : quelques polymères contenant des fonctions phosphates, silicates, etc.

Certains polymères sont élastiques : on les qualifie alors d'élastomères ioniques ou d'ionoélastomères.

### Selon la position des charges

Les sites ioniques peuvent être incorporés dans la chaîne polymère (ionènes) ou beaucoup plus fréquemment dans un groupe pendant de cette dernière.

## Classification des sites ioniques

La classification des sites ioniques des polymères est établie en fonction de la nature de leurs charges :

* les anions sont obtenus par déprotonation de fonctions oxacide :
   * oxygène : carboxylate,
   * phosphore : phosphonate,
   * soufre : sulfonate ;
* les cations sont généralement des sels d’onium obtenus par alkylation d’hétéroatomes :
   * azote : ammonium quaternaire,
   * phosphore : phosphonium,
   * soufre : sulfonium.

## Classification des contre-ions

La classification des contre-ions est établie en fonction de la nature de leurs charges et selon le nombre d'atomes qui les composent :

* cations :
   * monoatomiques : métalliques : métaux alcalins, métaux alcalino-terreux, métaux de transition,
   * polyatomiques : ammonium, pyridinium ;
* anions :
   * monoatomiques : halogénures : chlorure, bromure, iodure,
   * polyatomiques : tosylates, triflates, méthylsulfate.

## Fabrication des polymères ioniques

Les polymères ioniques peuvent être fabriqués comme les autres polymères par polymérisation ou par modification chimique de polymères préexistants.

## Utilisations

En 2020, l'équivalent organique d'une jonction p-n est réalisé à l'aide de deux ionoélastomères (l'un polycationique et l'autre polyanionique) au lieu de deux semi-conducteurs cristallins (les porteurs de charges ne sont plus des électrons mais des ions positifs et négatifs). Le dispositif est incolore, transparent, souple et étirable. L'objectif est de réaliser à terme toute une ionoélectronique remplaçant l'électronique dans des situations où les composants électroniques, rigides et cassants, ne conviennent $pas^,^,.$

