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美科學家研制成功塑膠超導体

[大紀元新聞社3月9日訊] 塑膠通常是很差的導電体,可是美國科學家卻制造出第一种對電流毫無阻力的塑膠超導体。這种惊人突破,最后可能導致用塑膠元件,制造以量子机械原理生產的新一代超高速組件。

 

据世界日報報導,朗訊 (Lucent) 科技公司屬下的貝爾實驗室研究人員,在最新一期「自然」期刊上發表這項研究成果。不過,要讓這种塑膠實際派上用場還遙遙無期,因為它必須冷卻到華氏零下四五五度,也就是比絕對零度只高出四度,才能發揮超導能力。

 

但是,塑膠生產容易,成本低廉,可塑性也比其他材料高,因此新發展最后仍可能導致一些實際用途,包括為使用量子机械計算的未來電腦制造組件。

 

一九七○年代,美國的希格、麥迪亞米德和日本的白川英樹,把塑膠從絕緣体變成導電体,并因而獲得去年的諾貝爾化學獎。

 

塑膠是由長串碳分子 (亦即聚合物 )形成的。理論上有些聚合物可能成為超導体,可是以前把聚合物變成超導体的努力都宣告失敗,而這有部分是因為大部分聚合物原子結构雜亂無章,不像大部分超導物質都呈現條理井然的水晶狀排列,結果形成阻力,妨礙電子流通。

 

貝爾實驗室使用稱為多塞吩 (polythiophene) 的塑膠。這种塑膠的分子主軸上附有一些原子分岔,而這些分岔會引導多塞吩形成較有秩序的排列。

 

含金屬的塑膠通常必須加入一些物質,像是碘,以把電子拉离塑膠分子,便利其他電子流通和導電。但是,這些添加物也會增加不必要的混亂,扼殺導電能力。

 

貝爾實驗室人員舍棄添加物,卻調配出一种含有聚合物的溶液,噴在一層氧化鋁和黃金上形成薄膜。這种金屬和塑膠薄片形成的電場,能讓電子毫無阻礙的通過塑膠。

 

貝爾實驗室和其他研究中心的科學家說,他們正設法用類似方法,尋找其他可能在更高的溫度下顯示超導能力的塑膠。這种研究如果獲致成功,將在商業上帶來突破性的發展,因為使用塑膠制造電子組件,比其他新奇材料便利和便宜得多。