奇妙的“人造金屬”
瀏覽次數： 342 發布時間：2017-07-04 14:46:24 發布人：editor
在我們的記憶中，塑料都是不導電的絕緣體，塑料導線包皮和塑料插頭、插座及許多電器的塑料外殼就是利用了塑料的絕緣特性。
有沒有可能使塑料成為電的良導體呢”科學家為此進行了長期的探索。70年代末80年代初，這項研究取得了突破。1977年，美國賓夕法尼亞大學和日本筑波大學的化學家發現，摻雜鹵素的聚乙炔，在室溫下的導電能力相當高。研究結果表明，許多具有共軛雙鍵的聚合物，金屬之所以能導電是由于載流子在電場的作用下發生遷移。那么，上述導電高分子材料是怎樣導電的呢?原來，是線型高聚物分子主鏈上的共軛體系在起作用。大家知道，在有機化合物中，當碳間的共價雙鍵與共價單鍵相間排列時，就形成了一個共軛π電子去互相重疊形成整個分子共有的電子帶，這些共軛π電子可作為傳導電流的載流子。隨著π電子數量的增加，共價電子帶和能參與導電的導帶間隔縮小，載流子密度加大，致使高聚物的導電率上升。金屬的導電是各向同性的，而高分子材料的導電性則是各向異性的，沿高分子主鏈方向的導電率特別大;普通金屬的導電性，隨著溫度的降低而增大，而導電塑料的導電性卻相反，隨著溫度的升高而增大。這些區別在理論上和實際應用上都有重要意義。這種新型導電塑料被稱為“塑料金屬”。它的出現引起了人們很大的興趣。因為它既能導電，又具有重量輕的特點，所以，很快就被應用到新技術上。
有人正在研究用聚咔唑導電塑料制造汽車窗戶的去霧器以及計算機的電路板。
新型導電塑料不僅能導電，而且還能傳光。國外正在利用導電高分子研制第五代計算機棗光計算機。由于光速比電子速度快得多，所以光計算機的功能也將比電子計算機更強，運算速度將更快，存儲能力將更高。
軍用飛機上使用了大量電器元件，如果這些元件部分地采用了導電高分子材料來制造，可使飛機重量減輕10%。這不但可以節省燃料油的消耗量，而且可提高飛機的戰術技術能力。此外，導電高分子材料在戰略防御中將起到重要的防護作用，使軍用電子設施免遭損害，確保軍隊指揮、控制通信和情報系統暢通。因為，核爆炸生產的電磁脈沖會使各種電子電器設備的線路系統發生損壞，失去效能，但對聚合物光學系統卻無能為力。