第4章 化學軼事(1)(3 / 3)

1970年,日本化學家築波大學材料科學院副教授白川英樹指導一位朝鮮來的研究生進行聚乙炔合成實驗。這位研究生的姓名很難查考了,但是看來是一位不怎麼認真的學生——因為他居然把實驗中用到的一種催化劑的用量搞錯了小數點,多加了1000倍的分量。這位馬大哈的實驗當然是失敗了,得到的產品根本不像正常的塑料 ,而是不知道什麼結構的一塊物質。奇怪的是,這物質似乎有點金屬的光澤。不過,白川顯然對於科學發現缺乏敏銳的嗅覺。他當時並沒有在意這個結果,在做了一下基本檢測之後就把這塊有趣的失敗實驗產物收藏了起來。

有句老話叫做幸運來了趕不走。這句話在白川教授的身上看來非常合適。1976年,美國賓夕法尼亞大學的化學家艾倫·馬克迪亞米德在一次學術會議上麵遇到了白川英樹,在聊天當中聽到他關於這個問題的報告之後很感興趣,提出合作研究。原來, 馬克迪亞米德教授正在和美國加利福尼亞大學的物理學家黑格等人研究金屬有機物的合成,希望能夠製得導電的金屬有機聚合物。但是幾年下來,他們的研究並沒有多大進——我們現在知道,那是因為這個研究方向並不正確。一聽到白川說的這個事件,他立刻意識到這可能就是他們求之不得的東西。經過檢測,果然,這塊白色的薄膜的導電能力比普通的聚乙炔高出3000多億倍,達到了半導體的數量級。之後不久,在賓夕法尼亞大學,他們向膜當中摻雜了少量的碘,得到的新材料導電性能又比原來高出1000萬倍,成為了導體!1977年,他們在紐約科學院向世界展示了他們的成果:用一張導電聚乙炔塑料作為導線,點亮了一個燈泡。同年夏天,三位合作者發表了論文《導電有機聚合物合成:聚乙炔的鹵素衍生物》,在文中他們不僅給出了導電塑料的合成方法,還對其導電機理作出了闡釋。憑著這個傑出的成就,他們分享了千年紀的最後一個諾貝爾化學獎:2000年諾貝爾化學獎。

導電塑料同時具備高聚物、半導體和導體的性質,這使得它具有廣泛的應用前景。經過幾十年的發展,它已經在人們的生產生活中占有一席之地。在聚合物薄膜電致發光器件、人工肌肉、電子照相用感光材料和新型太陽能電池、抗靜電添加劑、電磁波屏蔽材料、輕型高能量比二次電池、分子三極管、氣體分離膜和非線性光學器件等等領域都能看到它的身影。

下次有人說起導體和絕緣體的時候,不要忘了,塑料也有導電的哦。

五、無上榮光

每年年底,世界的眼光都會集中到北歐。因為在那裏將要舉行諾貝爾獎的頒獎典禮。化學、物理、生物、經濟……諾貝爾科學獎涵蓋了數學之外的各門科學,是科學家的最高榮譽。

創立這一獎項的,是瑞典化學家諾貝爾。

諾貝爾生於1833年。他賴以成名和創立諾貝爾獎的,是他發明的安全炸藥。

當時,黑火藥已經發明了幾百年。人們在實踐中早就總結出了黑火藥的最佳配方。但是,即使是最佳配比下的黑火藥,威力也仍然很有限,無論是在戰爭中還是在生產中,都不能滿足人們的需求。

人們早就知道,另外一種物質有更強的爆炸威力。那就是硝化火藥。最早記錄硝化火藥的,可能是中世紀的弗朗西絲·培根。到了諾貝爾的時代,硝化纖維火藥,又稱火棉,和威力更強的硝化甘油都已經作為烈性火藥被廣泛使用——同時伴隨著巨大的危險。因為硝化火藥太不穩定了,輕微的撞擊都有可能引起它發生燃燒爆炸,釀成慘劇。曾經有一艘運輸船遇上風浪顛簸,船上裝載的火藥居然就因此起火爆炸,整船人生還者寥寥無幾。

諾貝爾原本是個工程師,親眼見證了開路工人的辛勞。幾十上百的工人,在惡劣的工作條件下拚命工作一天,也未必能掘開一米岩石;要是挖掘隧道、開礦洞, 更是要在隨時塌方的危險下連續挖掘多天才能有一點點進展。使用硝化炸藥倒是可以加快進度,但是炸藥本身卻經常奪去使用者、運輸者、保管者的生命。1859年,他決心改變這種狀況,和父親、弟弟一起開始研究如何製取一種既威力巨大又能安全地運輸保管的炸藥。評書裏麵有句老話,叫做說時遲那時快。在諾貝爾這裏,卻是“說時快那時遲”了。在多年的艱苦努力中,他炸飛了自己的多處住房,數次炸得自己險死還生,甚至連他的弟弟也被炸死,他父親也受傷半身不遂。諾貝爾在付出巨大代價之後,在1876年的秋天,終於成功地研製出了第一種比較安全的烈性炸藥:矽藻土甘油炸藥。之後經過13年的研究,在1880年諾貝爾又發明了無煙炸藥-三硝基甲苯(又名TNT)和引爆雷管,這種威力強大、使用安全的炸藥直到今天仍然為人們廣泛使用在生產中,甚至衡量爆炸威力的“噸級”也是看爆炸的威力和多少TNT炸藥相當。

工藝簡單,成本低廉,威力強大又安全可靠的新型炸藥迅速得到推廣應用,對工業、交通運輸作出了巨大的貢獻,諾貝爾也拿到了大筆的專利使用費,成為當時的頂級富翁。然而讓他始料未及的是,炸藥最突出的用途卻不是在工程上,而是在戰爭當中!天真的化學家看到這種情況,痛心疾首。臨終的時候,終身未婚的他將全部遺產捐出,建立了諾貝爾獎金,獎勵為人類的科學事業作出傑出貢獻的科學家。從此,諾貝爾獎就成為了世界科學界的最高獎勵。而諾貝爾的名字,也不再僅僅和炸藥關連在一起,而是跟許許多多傑出的科學貢獻一起為人們銘記。