Kemija

Kemija

Molekule (Philip Ball)

molekule













Nobelova nagrada za kemijo 2000
Kraljeva ?vedska Akademija znanosti je Nobelovo nagrado za kemijo v letu 2000 podelila za odkritje in razvoj prevodnih polimerov sledečim znanstvenikom:
Alan J. Heeger
University of California at Santa Barbara, USA
Alan G. MacDiarmid
University of Pennsylvania, Philadelphia, USA
Hideki Shirakawa
University of Tsukuba, Japan

Plastika ki prevaja elektriko

Naučili so nas, da plastični materiali - za razliko od kovin - ne prevajajo elektrike. Uporabljajo se celo kot izolatorji okrog bakrenih ?ic v običajnih električnih kablih. Toda leto?nja Nobelova nagrada za kemijo je bila podeljena prav za revolucionarno odkritje, da tudi plastika z nekaj modifikacijami, lahko postane električno prevodna.

Plastika so polimeri, molekule v katerih se določena struktura ponavlja v dolgih verigah. Polimer, ki bo sposoben prevajati električni tok, mora biti sestavljen iz konjugiranih dvojnih vezi - izmenjajočih se enojnih in dvojnih vezi med ogljikovimi atomi. Prav tako mora biti "dopiran" (ang. dooped), kar pomeni da so nekateri elektroni odstanjeni (z oksidacijo) ali uvedeni (z redukcijo). Te "luknje" ali dodatni elektroni, se lahko gibljejo po molekuli - tako le-ta postane prevodna.

Image
Slika 1: Shema delovanja konjugiranega polimera s primankljem elektronov

Heeger, MacDiarmid in Shirakawa so prvi korak v razvoju prevodnih polimerov naredili ?e ob koncu sedemdesetih let, kasneje pa so polimere razvijali v razvojno področje, pomembno tako za kemike kot fizike. Področje je imelo tudi pomemben vpliv za praktične aplikacije. Prevodne plastike se industrijsko uporabljajo, ali pa vsaj razvijajo, npr. za antistatične materiale za fotografske filme, zaščite proti elektromagnetnim valovanjem (ekranski filtri,...) in za t.i. "pametna okna" (ki zadržujejo sončno svetlobo). Semiprevodni polimeri so bili pred kratkim razviti tudi za uporabo v svetlobnih diodah, sončnih celicah in prikazovalnikih za mobilne telefone in mini televizije.

Raziskovanje na prevodnih polimerih je močno povezano tudi s hitro se razvijujočim razvojem v molekularni elektroniki. V prihodnosti bo mogoče izdelovati tranzistorje in druge elektronske komponente iz posameznih molekul, kar bo dramatično povečalo hitrost in zmanj?alo velikost računalnikov. Računalnik ki bi vseboval vse, kar vsebuje danes, bi se kar naenkrat prilegal ohišju ročne ure...

Vrednost nagrade: 9 milionov SEK bo razdeljeno med tri avtorje

Za več informacij si oglejte internet stran Švedske akademije znanosti, ki je slu?ila tudi kot vir za pripravo tega prevoda.