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说说导电性塑料       ★★★★ 【字体:
说说导电性塑料
作者:中学化学…    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2004-1-28    

  可以使信息社会的梦想成真
  在塑料中添加某种杂质,绝缘的塑料就具有了像金属那样的导电性。这一发现使白川英树获得了今年的诺贝尔化学奖。这项技术的研究已进入了实用化阶段,人们的许多梦想都会因它而成为现实;
  筑波大学名誉教授白川英树(64岁)是第二个获得诺贝尔化学奖的日本人.他的获奖理由是“发现并开发出了导电性塑料”。他使被认为是绝缘体的塑料具有像金属那样的导电性.因此赢得了好评.以这一发现为契机.我们将推进支撑信息技术社会的电子零件的开发.笔记本电脑也许有一天可以装人手表中.本文介绍一下导电性塑料的原理、应用实例及其发展前景.


  “服用兴奋剂”
  1977年,白川教授等人发现,在名为聚乙快的塑料中添加碘这一杂质后,聚乙快便像金属那样具有导电性.
  聚乙快具有导电性,关键是塑料的结构和碘这一杂质在起作用.聚乙快是由碳原子和氢原子组成的.碳原子具有可与其他原子结合的4个电子.聚乙快中的碳原子,利用两个电子与旁边的碳原子结合(双重结合).另一个电子与相反方向的碳原子结合(单一结合),剩下的一个电子与氧原子结合.聚乙快就是由无数个这种结构组成的.
  与普通的塑料相比.碳原子由双重结合和单一结合交替组成的塑料,具有电子容易流动的性质,如果在其中加入碘等杂质,电子就会被杂质吸引,电子原来所在的位置就会出现空洞.于是,其他电子先后流动起来.以弥补这个空洞,从而产生了电流.
  与白川教授--起进行研究的筑波大学教授赤木和夫指出:“杂质虽然不会改变塑料的结构,但使电子处于兴奋状态.从而形成电流。在体育比赛中,运动员利用药物来提高成绩的行为叫做服用兴奋剂.我们把在塑料中添加杂质使其具有导电性的行为,亦称为“服用兴奋剂”。


  实用化阶段
  与金属相比,塑料的特点是容易加工,重量轻.白川教授等人的发现推动了导电性塑料的研究.现已开发出数十种这类塑料.近几年.导电性塑料的研究进入了实用化阶段.
1990年,松下通信工业公司高级工程师工藤康夫等人,利用导电性塑料代替在电路中具有蓄电作用的液体电容器电解质,成功地使电路的电阻降低到百分之一以下.
  电阻小可以节电.也可以适应电信号的迅速变化.为此.在实现个人电脑小型化和高速化方面.导电性塑料的需求量正在扩大.日本国内的市场规模现在是每年1000亿曰元,预计5年后将翻一番.
  佳娜宝公司1989年开发的导电性塑料电池,扩大了其在移动电话电池市场的份额.这是因为,追求轻巧的移动电话市场,需要比用镍和铅等重金属制作的传统型电池更轻的电池. 佳挪宝公司强调:“与重金属相比.使用导电性塑料更有利于保护环境”。
人们期待开法出通电后可以发光的导电性塑料,这种材料今后会大有市场.
  先锋音像设备公司没有利用导电位塑料,但根据导电性塑料的原理.于1997年开发出新型显示器.并且开始应用到汽车音响中.以往的液晶本身并不发光.是从后面照射光线来显示画面.这种显示器的画面切换速度比液晶提高了近1000倍,因此非常清晰.

  分子大小的电路
  白川教授开发出的聚乙快,具有碳原子直线结合的链式结构.而赤木教授则成功地合成了具有螺旋状链式结构的聚乙快.
  如果使具有导电性的物质呈螺旋状,就可以制成电子零件中不可缺少的线圈和电磁铁.精密地加工螺旋状的聚乙快.还可以制成分子大小的线圈和电磁铁.
  此外,研究人员正在利用导电性塑料制作分子大小的电路.进行作为计算机计算基础的二进位制的研究.
  赤木教授满怀憧憬地说:“如果能把这些要素组合在一起,我们也许就可以像瑞典皇家科学院所说的那样.把高性能的计算机装入手表中”。


文章录入:Leo    责任编辑:Leo 
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