塑料訊：2000年12月12日，瑞典皇家科學(xué)院把2000年諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給日本筑波大學(xué)名譽(yù)教授白川英樹(shù)和他的兩個(gè)歐美同行。他們共同獲得獎(jiǎng)項(xiàng)目的理由是“發(fā)現(xiàn)并研制出了導(dǎo)電塑料”。歷來(lái)被視為絕緣體的塑料，因他們的這一發(fā)現(xiàn)而具有了金屬那樣的導(dǎo)電性。以此為基礎(chǔ)，科學(xué)家們大力研究與開(kāi)發(fā)導(dǎo)電塑料的應(yīng)用領(lǐng)域。

在便攜電源開(kāi)發(fā)上，導(dǎo)電塑料用途廣闊。越來(lái)越追求輕薄小巧的移動(dòng)電話(huà)市場(chǎng)，使傳統(tǒng)的鎳和鉛等重金屬電池也正面臨被淘汰的境地。去年索尼公司新上市的可錄放MD播放器，就已采用了白川教授開(kāi)發(fā)的導(dǎo)電塑料電池，實(shí)現(xiàn)了首例商業(yè)應(yīng)用。而美國(guó)新推出的一款導(dǎo)電塑料電池采用被稱(chēng)為聚苯胺的導(dǎo)電塑料制造一個(gè)電極，另外一個(gè)電極是鋰。該導(dǎo)電塑料電池僅有一枚硬幣大小，可以重復(fù)充電。德國(guó)廠商也用導(dǎo)電塑料制造出僅有普通明信片一般大小的薄型撓性導(dǎo)電塑料電池，可提供便攜式工具的電源。與容易造成污染的重金屬相比，使用導(dǎo)電塑料做的電池更有利于保護(hù)環(huán)境。

在微芯片的開(kāi)發(fā)上，塑料芯片有可能取代硅芯片。據(jù)預(yù)測(cè)，到2004年，全球塑料芯片行業(yè)的平均銷(xiāo)售額將達(dá)到100億美元，塑料芯片將成為未來(lái)極有發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮酒Ｄ壳埃延卸嗉襂T業(yè)巨頭宣布成立塑料芯片的專(zhuān)門(mén)研究機(jī)構(gòu)，例如IBM、三菱、日立、朗訊、施樂(lè)、飛利浦和Hoechet公司等。他們已經(jīng)研制出集成了幾百只電子元器件的塑料芯片樣品，探索出能夠批量生產(chǎn)的集成度較低的塑料芯片。與硅芯片相比，塑料芯片價(jià)格則非常低廉，僅為硅芯片的1%~10%，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，它將首先在條條形碼掃描儀和付款機(jī)中使用。

在太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)上，塑料太陽(yáng)能電池呼之欲出。奧地利科學(xué)家利用聚苯乙烯等制造塑料太陽(yáng)能電池取得進(jìn)展，成功地使其效率提高到約3%，而且有望解決太陽(yáng)能電池成本過(guò)高的問(wèn)題。制造塑料太陽(yáng)能電池正是需要具有半導(dǎo)體性能的塑料，奧地利科學(xué)家在研究中使用了聚苯乙烯這樣的碳?xì)浠衔锖陀杉兲冀M成的富勒式結(jié)構(gòu)，將它們混合后加工成極薄的膜，然后在膜層上下兩面蒸發(fā)涂上銦錫氧化物或鋁這樣的貴重金屬作為電極。由于聚苯乙烯受到光照時(shí)會(huì)釋放出電子，而富勒式結(jié)構(gòu)則會(huì)吸收電子，如果將燈泡接在這兩個(gè)電極上，電子開(kāi)始流動(dòng)就會(huì)使燈泡發(fā)光。傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池不僅價(jià)格昂貴，而且生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量能源，因此成本昂貴，無(wú)法成為替代礦物燃料的能源，而塑料電池最大的特點(diǎn)就是生產(chǎn)成本低、耗能少。一旦技術(shù)成熟，可以在流水線(xiàn)上批量生產(chǎn)，使用范圍也很廣。

在顯示器市場(chǎng)上，導(dǎo)電塑料大顯神威。長(zhǎng)期以來(lái)，顯示器市場(chǎng)一直期待著一種通電后可以發(fā)光的導(dǎo)電塑料，這項(xiàng)科研成果今后會(huì)有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)。日本先鋒公司的有關(guān)科研成果，雖然并未直接利用導(dǎo)電塑料，但是根據(jù)導(dǎo)電塑料的原理，于1997年開(kāi)發(fā)出一種新型顯示器，并且開(kāi)始應(yīng)用到汽車(chē)音響中。以往汽車(chē)的表盤(pán)，其本身并不發(fā)光，而是利用后面照射光線(xiàn)來(lái)顯示畫(huà)面。先鋒的這種顯示器，明顯改善了畫(huà)面的切換速度，與液晶相比，速度提高了近1000倍，因此非常清晰。日本科學(xué)家還研制出包含有幾百個(gè)有機(jī)計(jì)算機(jī)芯片的柔軟的導(dǎo)電塑料，采用這種導(dǎo)電塑料制造出了新穎的平板顯示器和電子標(biāo)簽。導(dǎo)電塑料制造的顯示屏可以用于移動(dòng)電話(huà)手機(jī)、太陽(yáng)能電池和微型電視等。

在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，超導(dǎo)塑料閃亮登場(chǎng)。由于碳分子聚合物的結(jié)構(gòu)不利于電子的運(yùn)動(dòng)，科學(xué)家一直沒(méi)能研制出以它為基礎(chǔ)的超導(dǎo)體。

　　然而，貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家使用一種名為聚噻吩的塑料，設(shè)法用氧化鋁合金制成一種金屬薄片，并在其上涂上一層聚噻吩薄膜。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在它們形成的電場(chǎng)中，電子可以無(wú)損耗地通過(guò)聚集噻吩薄膜，這表明聚噻吩具有超導(dǎo)特性。雖然人們認(rèn)為超導(dǎo)塑料具有廣闊的應(yīng)用前景，但領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的伯特倫·貝特拉格認(rèn)為，超導(dǎo)塑料要進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，還有很多工作要做，他們發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)塑料在絕對(duì)溫度4K時(shí)才顯示出超導(dǎo)性。目前他們正在用同樣的方法尋找在較高溫度下具有超導(dǎo)特性的塑料。

在電磁防護(hù)品市場(chǎng)，導(dǎo)電塑料顯示出巨大優(yōu)越性。傳統(tǒng)的電磁屏蔽材料多采用銅材，但導(dǎo)電塑料的防靜電特性賦予了它同樣的性能，而且制造成本要低得多，消耗資源少，應(yīng)用方便。因此，它是一種非常理想的電磁屏蔽材料替代品。可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)房、電視機(jī)、電腦和心臟起搏器上。

在納米技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，導(dǎo)電塑料可能是最佳材料。目前，導(dǎo)電塑料的發(fā)明人之一、美國(guó)物理學(xué)家馬克迪爾米德教授正在著手研究導(dǎo)電塑料與納米技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用。即將傳統(tǒng)的導(dǎo)電材料與導(dǎo)電纖維靜電編織起來(lái)，制造出納米級(jí)纖維和納米電子線(xiàn)路。眾所周知，人的頭發(fā)直徑是5萬(wàn)納米，而馬克迪爾米德教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正在研制的納米材料聚苯胺纖維的直徑僅為100納米，這是目前世界上最細(xì)的纖維，僅有頭發(fā)絲直徑的1/500。如果將納米導(dǎo)電纖維與納米電子電路結(jié)合起來(lái)，可以把計(jì)算機(jī)做得非常小。該研究小組已成功地利用普通塑料研制出納米電子線(xiàn)路，并申請(qǐng)了專(zhuān)利，同時(shí)在賓夕法尼亞州立大學(xué)成立了導(dǎo)電塑料開(kāi)發(fā)公司，他們開(kāi)發(fā)的納米電子線(xiàn)路成本非常低，一塊納米電子線(xiàn)路板的成本僅為1美分。

在蓄電功能的開(kāi)發(fā)上，導(dǎo)電塑料將替代電解電容器。1990年，松下通信公司的高級(jí)工程師藤康夫等人，利用導(dǎo)電塑料代替在電路中慣用的具有蓄電功能的電解電容器，成功地使電路的電阻降低到萬(wàn)分之一以下，同時(shí)解決了傳統(tǒng)電解電容器中液體成分難以處理的問(wèn)題。電阻小就可以節(jié)電，也可以適應(yīng)電信號(hào)的迅速變化，為此，在實(shí)現(xiàn)個(gè)人電腦小型化和高速化方面，導(dǎo)電塑料的需求正在擴(kuò)大。

在機(jī)器人的制造上，導(dǎo)電塑料潛力巨大。采用裝有塑料芯片的微電腦控制的機(jī)器人，比采用硅芯片的機(jī)器人更靈活，更容易操縱，采用導(dǎo)電塑料制造出來(lái)的機(jī)器人的肌肉富有彈性，用電化學(xué)方法控制這種人造肌肉，可以使之膨脹和收縮，這種幾乎能夠以假亂真的肌肉適合于制造機(jī)器人的四肢，它能夠按機(jī)器人電腦的指揮做出各種動(dòng)作，這是機(jī)器人制造技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。

在生命科學(xué)領(lǐng)域，導(dǎo)電塑料可制成智能材料。最新研究表明，DNA也可以具有導(dǎo)電性，因此，把導(dǎo)電塑料與生命科學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以制造出人造肌肉和人造神經(jīng)，以促進(jìn)的DNA生長(zhǎng)或修飾DNA，這將是導(dǎo)電塑料在應(yīng)用上最重要的一個(gè)趨勢(shì)。

導(dǎo)電塑料在其他方面還有更多的應(yīng)用，比如，利用它對(duì)電信號(hào)的敏感性，可以用來(lái)制作傳感器；由于它能夠吸收微波，調(diào)制成飛機(jī)涂料還可以起到逃避雷達(dá)的隱型效果；在火箭、船舶、石油管道以及污水管道中，還可以發(fā)揮它的防腐功能。