塑料長期以來就被認為是不能導電的絕緣體。日常生活中電線的外套、插頭、插座以及許多電器的外殼不都是利用了塑料的絕緣特性嗎?自從1868年海亞特發明第一種塑料以來。各種塑料都是絕緣體,這已成定論。教科書和《辭海》等工具書,上面都已明確地記載:“塑料為絕緣體。”
然而,三位科學家的發現改變了我們對塑料的一貫看法。
1975年,美國賓夕法尼亞大學的化學教授艾倫教授應邀到日本訪問。在隨團參觀東京技術學院時,艾倫教授在一個實驗室的角落里,看到一種奇異的薄膜。它看上去像塑料,不過又閃著金屬的銀色光澤。艾倫教授停下來好奇地詢問:“請問這是一種什么樣的新材料?”
“哦?那是一件廢品!”陪同的白川教授不以為然地說,“我的一個外國留學生,在做實驗的時候看錯了配方,錯誤地加入了1000倍的催化劑,于是沒有制成黑色聚乙炔薄膜,卻制出這種莫名其妙的產物!”
“它的外觀很像金屬,內在是否具有金屬的性質呢?”
“坦白地講,我不知道!我把它展示在這里已經5年了,作為不按照導師要求而發生‘事故’的見證。”白川教授回答說。
對塑料導電性已研究多年的艾倫立刻感覺到——勝利女神正向自已走來。這種金屬樣子的塑料也許正是他夢寐以求而不可得的東西。艾倫堅持要求面見出“事故”的學生。他詳細地詢問了實驗的全過程。當得知這種有機銀光薄膜還真有些導電性能時,艾倫激動不己!
于是艾倫教授向自川英樹教授發出邀請,請白川英樹帶上這塊材料到美國費城自己的實驗室去,和自已的合作者。一位名叫希格的物理學家,共同來研究這塊多炔聚合物的性質。
三位科學家用先進的設備進行了大量研究試驗,并且利用精密電腦記錄分析。當有一次將微量的碘加入這種聚乙炔時(這是非常困難的),奇跡發生了,銀光塑料的導電性能一下子提高了千萬倍,真正成為了金屬般的導電塑料!
1977年夏,希格、艾倫、白川英樹及他們的合作者將他們的發現發表在論文“導電有機聚合物的合成:聚乙炔的鹵素衍生物”中,這一發現被公認為是一大突破。三位科學家也因此獲得了2000年的諾貝爾化學獎。
導電塑料問世后,最先被用來制成使用方便的充電塑料電池,并在市場出售。這種塑料電池是美國和日本合資研制成的。電池的一個電極是金屬鋰,另一個電極是聚苯胺導電塑料。它的外形是類似硬幣大小的圓片。其特點是可以多次重復充電,而且使用壽命長。
目前,導電塑料電池和用導電塑料制成的塑料電容器的應用更加廣泛。用它做汽車動力,大大地提高了速度和爬坡性能。把它編織在衣服襯里,能產生防寒熱能代替羽絨服。用它做成房間墻板,能自動調節室溫;甚至還可用它帶動電子計算機。導電塑料還有很多“絕技”:比如在顯示器中,它能使自己變色;在抗電磁波干擾裝置里,有吸附電磁輻射的本領;它還能對付電子、化工、精密儀器等行業的靜電。更神奇的是,塑料LED能制成可折疊的顯示屏,也許。將來的電腦你可以卷起來放進兜里。目前,包括杜邦、飛利浦在內的許多大型跨國公司都在下大力氣開發這類產品,同時,使用導電塑料顯示屏的手機產品已經出現了。
編輯 姚