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五花八门的超级塑料

2015-11-03廉蒙

初中生学习·高 2015年10期
关键词:耐高温噻吩导电

廉蒙

在现代生活中,塑料制品形形色色,难以胜数,塑料无疑已成为现代社会不可或缺的重要材料。

塑料的发明堪称人类20世纪的一大杰作。近年来,科学家对塑料性能的研究取得了惊人的突破,已经能够制造出一些功能独特的超级塑料。譬如,像钢铁般坚硬的塑料,像羽毛般轻盈的塑料,像石英般耐高温的塑料,像金属般导电的塑料,凡此种种,不一而足。

20世纪60年代,美国联合碳化物公司把一种硫基单体结合进塑料中,制成一种耐高温、高强度的超级塑料——“大力神”。 这种塑料还能被充填到玻璃、不锈钢等材料中,制成高温消毒器械、照相机外壳、心脏起搏器等。20世纪70年代,类似金属的超级塑料问世。它的强度甚至比钢还强5倍,用它可制成优质的防弹背心、盔甲。美国杜邦公司研制的一种超级塑料,有像合金钢那样的高强度,可以用来制造汽车轴承、自行车齿轮等许多耐磨损零件,典型的用途是制造汽车发动机。它重量轻、噪音小、加工简单、成本低廉,很有发展前景。

1977年,美国宾夕法尼亚大学的科学家在研究金属导电的秘密时,发现一种含有以碳元素为主的长链分子塑料聚乙炔。掺入碘后,聚合物的性质发生根本改变,使其导电性能提高几万倍。这个发现轰动了科学界,并在世界范围内掀起了一个研究塑料导电和寻找导电聚合物的热潮。现在,人们已经用这种导电塑料制成一种塑料蓄电池,重量比铅电池轻三分之一,充电和放电速度却高两倍。这一技术可以大大提高电动汽车的加速度和爬坡能力。这种塑料将用于制造可重复充电的电池、公共事业所需的巨型蓄电池和廉价的太阳能电池。科学家预言,不久之后将掀起一个用导电塑料制造燃料电池和太阳能电池的热潮,人们将能够把塑料太阳能电池像塑料布那样铺在屋顶上发电。

美国贝尔实验室的科学家最近还研制出具有超导性能的塑料,该成果为超导研究开辟了新的途径,具有重大的科研和商业价值。科学家使用一种名为聚噻吩的塑料,设法用氧化铅制成一种金属薄片,并在其上涂一层聚噻吩薄膜。科学家发现,在它们形成的电场中,电子可以无损耗地通过聚噻吩薄膜,这表明聚噻吩具有超导特性。 虽然超导塑料具有广阔的应用前景,但要走出实验室进入实际应用,还有很多工作要做。

超级塑料的问世标志着塑料革命的到来。科学家们预言,使用金属和玻璃的日子已经不长了,它们将被塑料所代替,未来是塑料的世界。endprint

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