金属研究所 | 中国科学院 | 加入收藏
首页   科普讲堂   科学前沿   科学家   科学情怀   科学与艺术   视频欣赏   趣味知识   科普工作 投稿与意见征集
您正在访问:趣味知识
粗心出差错引出新材料
2010-04-16 | 供稿:网络转载 】【打印】【关闭

1990年上半年的一天,美国宾夕法尼亚大学的一位叫艾伦·麦克迪尔米德的化学教授得意地在他的办公桌上摆弄一个银币大小的圆片,然后对好奇的同事们说,这是一个塑料电池,是我的合伙人从日本寄给我的,现在那里一个月大约能生产10万个,它可以反复充电,特别适用于做计算机的替代电源。过一会,他又说,其实还有一种电池更好,除了一个电极外,都是塑料制成的,这些塑料是一种导电聚合物。

这就奇了,聚合物,也就是平常我们所称的塑料,本来都是不导电的绝缘体,怎么却能导电呢?要说明这个奥秘,还得先从20多年前的一件事情说起。

那是1970年,在东京工大研究所的实验室,正在研究用乙炔制造一种称为多炔的聚合物。实验时,一位从国外来进修的学生因为对日语运用得不够熟练,在向乙炔中加入催化剂时,竟比需要的量多加了1000倍。结果,得到的产物不是预期的黑色粉末状的多炔聚合物,而是一种带金属光泽的银白色薄膜。

由于实验操作人员的失误,导致实验未能得到预期的结果,实验室的负责人白川秀木认为这类问题不能忽视,就将它专门陈列在实验室里,作为一种教训,提醒实验操作人员要仔细阅读实验配方及操作要求。

没想到5年以后,美国宾夕法尼亚大学化学教授艾伦·麦克迪尔米德到日本旅游,在白川秀木的实验室参观,看到了陈列在柜子里的那块银白色薄膜,觉得它很像金属,但这是一个研究塑料的实验室,怎么会陈列着一块金属材料呢?便问那是什么材料。白川秀木便将这块由于实验失误而得到的意外结果的过程向麦克迪尔米德作了介绍。

谁知麦克迪尔米德单单对它发出的金属光泽产生了兴趣,问:它的外观很像金属,内在是否具有金属的性质呢?白川坦率相告说不知道,没有对这块材料做过研究分析性质的实验。于是麦克迪尔米德向白川秀木发出邀请,请白川带上这块材料到美国费城自己的实验室去,和自己的合作者,一位名叫希格的物理学家,共同来研究这块多炔聚合物的性质。

两年以后,1977年,白川秀木和麦克迪尔米德、希格合作研究的结果发现,这种新型的银色多炔聚合物在掺入少量的碘以后,它的性质竟发生了根本性的变化:它竟能导电,而且导电的性能和金属导电的性能同样优异。

这一发现令化学界为之震惊,因为众所周知,金属是导电的,而塑料是不导电的,所谓多炔聚合物其实就是一种塑料,现在竟发现可塑性强、质地又比金属轻的可导电塑料,这种新材料的发现,将给电气工业、电子工业带来多大的变化啊!

导电塑料的发现吸引了美国和其他国家许多化学家来研究这种新导电材料的开发和应用。

文档附件

相关信息

中国科学院金属研究所 版权所有 辽ICP备05005387号

地址: 沈阳市沈河区文化路72号 邮编: 110016 联系信箱:office@imr.ac.cn