導電塑料具有塑料的優點,如重量輕、拉伸性好、有彈性和柔韌性,便於成型。同時具有金屬的優點——導電性好。由於這些優點,它可以代替金屬作為通用的傳輸導體。而且因為可以做得非常精細,所以可以在微電子領域大有作為——比如可以用在越來越密集、小型化的集成電路中。目前,批量生產的導電塑料已廣泛應用於微電子行業。
當導電塑料浸泡在復雜的溶液中時,陽光的能量可以轉化為電能,其原理類似於植物中的葉綠素。可以用來制作太陽能塑料薄膜,按照建築物的形狀切割,直接將太陽能轉化為電能儲存起來,非常方便。這種太陽能塑料薄膜用於聚合物太陽能電池,20世紀末開始研究。它將太陽能轉化為電能的效率提高到了3%左右。壹旦上了壹層樓,其低廉的成本將有壹個光明的未來。
納米技術的蓬勃發展促進了導電塑料的研究。美國利用塑料納米技術成功開發出壹種新型塑料太陽能電池。它的電極厚度只有頭發的粗細,卻能持續提供0.7伏的電壓。
利用導電塑料吸收電磁波的特性,可以做成防電磁波幹擾的屏蔽裝置,非常便攜。目前,可以做得非常薄的導電塑料還具有彎曲等其他優良特性。Baeuerle認為,將其應用於計算機將有望進壹步縮小計算機的體積,提高其運行速度。
最近,科學家們制造了塑料晶體管來挑戰單晶矽。如果鍺和矽能被導電塑料所取代,它將導致壹場計算機革命,其優點是價格低廉和更容易加工。
對於這些發展,赤木壹雄甚至有些傷感地說,“也許我們可以像皇家科學瑞典學院所說的那樣,把高性能計算機放進手表裏。”
更令人驚訝的是,科學家們開發出了超導塑料——在零下270℃時電阻為零。這為超導物理的理論研究提出了新的課題,其潛在的實用價值是不可限量的。
中國科學家正在開發的塑料電池。重量輕——只有鉛酸蓄電池的1/20,使用壽命長,電流供應大,功率密度比傳統鉛酸蓄電池高20倍左右,性能穩定可靠。這場“電池革命”最終將使無汙染、低噪音、節約石油能源的電動自行車和電動汽車得到廣泛應用。
1990年,劍橋大學的Frand發現壹些有機聚合物在電場中可以發光。導電塑料制成的有機發光二極管非常薄,比普通發光二極管壽命更長、亮度更高、能耗更低、發光效率更高——屬於冷光源。美國專家預測,到2020年,這種發光二極管的使用將使美國的照明用電量減少壹半,從而每年節省6543.8+0000億美元,減少生產電能造成的二氧化碳排放近3000萬噸。這種發光二極管還可以用來制作柔性彩色顯示屏,可以用在電腦或電視上。
導電塑料的發明讓三位科學家* * *登上了2000年諾貝爾化學獎的領獎臺,* * *享受了965438美元+0.37萬的獎金。
英國物理學家湯姆遜曾說:“在所有能對科學做出貢獻的因素中,思想的突破是最大的。”導電塑料的發明是“更新觀念出成果”和“趨利避害”的典型。
威爾·羅傑斯說,“沒有什麽是永恒的。”絕緣體反方向會變成導體,印證了這個哲學,也解釋了英國詩人雪萊(1792 ~ 1822)的名言:“除了變化,沒有什麽能長久。”
用絕緣性好的陶瓷做超導體,把硬而脆的陶瓷變成硬而不脆,在硬而脆的玻璃中加入金屬制成硬而不脆的金屬玻璃,都是類似的例子。