导电塑料是怎样发现的
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发布时间：2008-07-31
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白川英树是日本筑波大学名誉教授，他和美国科学家希格、麦克迪亚米德三人一起因为发现“导电塑料”而荣获诺贝尔奖。他们三人原本都是从事高分子研究的化学家，谈起他们的获奖，还有一段“有心栽花花不发，无意插柳柳成荫”的佳话呢。↑ 近代高分子化学产生于十九世纪初，当时，由于纺织业迅速发展，对染料的需求不断增长，但是，自然界天然染料相对缺乏，例如，一种紫色染料只存在于海洋贝类体内，且含量很少，因此，紫色染料十分昂贵，当时被人们称为“高贵紫”。↑ 人们在设法人工合成染料的过程中，用有机化学方法对染料分子进行研究，发现它们大都具有共价键长链结构，这种高分子构造物质之所以会让织物染上不同颜色，奥妙取决于它们对色光所具有的最大吸收波长和吸光系数，进一步研究发现，共价键长链的分子链越长，最大吸收波长越趋向于红色光波段，同时，吸光系数也逐渐增大。当时，就有人指出：“假如无限制增长高分子结构物质的分子链长度，那么，从理论上说，其原子最外层参与化学键的电子——价电子，就会表现出和金属相似的电子状态，换句话说，这种结构的高分子物质会转化为金属。”但这仅仅是人们从理论上推测，而在实验室中，人们始终无法找到能表现出金属性质的高分子材料。↑ １９６７年，已从日本东京工业大学高分子化学专业毕业的白川英树正着手一项研究课题——用乙炔气制取聚乙烯塑料。恰巧，当时一位在韩国核能研究所工作的化学家池田回日本度假，白川带着求教的心态登门造访，池田一见之下，就掏出了自己多年来研究聚乙烯合成的心得体会，并拿过一张纸片，随手写下了自己在试验中的一些有关数据，白川接过一看，上面列出的是试验中作为催化剂添加的甲苯、钛酸、铝酸的用量和浓度，当下如获至宝，小心翼翼揣进怀里……↑后来，白川在实验室进行多次乙炔气体合成聚乙烯试验均告失败，无奈之下，他想到了池田写的纸片，白川决定用池田的方法试试看，但试验结果大出意料，生成物居然是一种可以用摄子夹起来的闪着金属光泽的柔软的薄膜，这种薄膜看上去具有高分子结构，但手触碰的感觉又好似有机物。白川对这种薄膜进行吸收光谱分析，发现它可以吸收红外光，当膜的厚度更薄时，也能吸收紫外光和可见光……除此之外，白川对这种“三不像薄膜”一无所知，但这次试验的印象却深深地刻印在白川的大脑中。↑ １９７５年，访问日本的美国化学家麦克迪亚米德在一家咖啡店邂逅白川英树，两位同行很自然地谈起了各自的研究工作，当白川说起自己曾发现过一种金属样高分子材料时，说者无意，听者有心，对塑料导电性已研究多年的麦克迪亚米德立刻感觉到——胜利女神正向自己走来，因为这种金属样高分子正是他梦寐以求而不可得的东西，于是，他们决定合作研究，不久，一种导电率比普通塑料大３０００多亿倍的新的高分子材料终于面世了，这意味着，塑料一下子以绝缘体变成了导体，从而，也证实了十九世纪初人们理论上指出长链高分子材料可以转化为金属的推测是正确的。↑ 值得回味的是，事后当池田知道白川是根据自己的数据在实验中添加催化剂时，才知道由于当初一时疏忽，将添加剂的浓度放大了一万倍……导电塑料的发现是偶然的，但又不是偶然的，因为，一位哲人曾经说过：“机遇只钟情于有准备的大脑。”↑↑
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