Уфимским ученым за электропроводящие полимеры сулят "нобелевку"
Сенсационное открытие сделали башкирские ученые, оно совершит переворот в мире физики, сообщает сайт телекомпании "Вся Уфа". Сотрудники уфимского Института физики молекул и кристаллов (ИФМК) Российской академии наук "заставили бежать электрический ток по полимерам". До сих пор ни одному научному институту мира такого не удавалось.
Значительных успехов в изучении ранее неведомых свойств полимеров добился сотрудник Лаборатории физики полимеров вышеозначенного башкирского института (кстати говоря, это единственное академическое учреждение в Башкортостане, в котором профессионально занимаются фундаментальными проблемами физики) Алексей Лачинов. С 1989 года ученый активно работал в этом направлении. В США и Японии уже были получены электропроводящие полимеры, однако для этого иноземцам пришлось ввести в полимер спецдобавки. Открытие, положившее начало этому научному направлению, - резкое увеличение проводимости полиацетилена при введении в него небольших добавок определенных веществ (допировании) - было сделано в Японии в начале 70-х годов отчасти случайно. Первым проводящим полимером, с которого началось развитие исследований в данном направлении, был полиацетилен. В виде твердых серебристых пленок в 1974 году его впервые синтезировал из ацетилена Хидеки Ширакава в Токийском технологическом институте. В 1977 году он же одновременно с учеными из США установил, что частичное окисление полиацетилена молекулярным йодом или другими реагентами увеличивает проводимость в 109 раз. Утверждается, что "наша" пленка проводит ток и без дополнительных включений, хотя подробности в сообщении не приводятся. Скорее всего, речь идет о термической обработке материалов или механическом воздействии. Проводимость некоторых полимеров изменяется при их нагревании или действии на них других факторов, об этом было известно и раньше.
Изоляционные свойства - неспособность проводить электрический ток - долгое время рассматривались как качества, естественным образом присущие большинству полимерных материалов. Именно изоляционные свойства полимеров являются их важнейшим достоинством, определяющим многочисленные практические применения. Однако в последние двадцать лет были открыты новые полимерные материалы с электропроводностью, лишь ненамного уступающей электропроводности металлов. Причем механизм электропроводности полимеров может быть разным - либо похожим на то, что происходит в металлах ("conducting polymers" - "проводящие полимеры"), либо реализовываться за счет протекания окислительно-восстановительных реакций между соседними фрагментами полимерной цепи (редокс-полимеры).
Свойства металлов ограничивают возможности современных электронных устройств, которые перегреваются, создают электромагнитные поля и, как следствие, помехи. Более того, в природе ограничены запасы меди и серебра, которые обычно используют в микросхемах. Открытие уфимских физиков позволяет решить эти проблемы. По всей видимости, еще большее значение подобное открытие будет иметь для грядущей эры нанотехнологий. Дело в том, что для крошечных невидимых глазу наноботов принципиально важно, чтобы материалом изделий, которые они будут собирать, был именно полимер. Тогда проблемы с "питательной средой" "невидимых заводов", изготавливающих, например, сложную электронную начинку, легко решаются. А можно получать готовые изделия и просто в кювете, управляя процессом осаждения с помощью компьютера, как своеобразным принтером.
Если уфимским физикам действительно удался решительный прорыв в этой области, то мировая электроника делает шаг в будущее. Причем настолько большой, что истинные масштабы открытия уфимских ученых даже трудно представить. Уже завтра реальностью может стать то, что сегодня еще кажется фантастикой. Уфимские ученые уже разработали и испытали сверхтонкую полимерную клавиатуру для калькуляторов и компьютеров. В перспективе - создание сверхтонкого пластмассового дисплея для компьютеров и телевизоров, а также лазерных дисков нового поколения. Информация будет записываться на атомном уровне. Один такой диск заменит тысячи старых. Теперь уфимские ученые озабочены лишь тем, чтобы поскорее закончить исследовательскую часть работы и начать внедрять новинки в жизнь. Полимером уже заинтересовались зарубежные страны. "Актуальность открытия башкирских физиков дает надежду на получение Нобелевской премии", - заключает "Вся Уфа". Действительно, исследователи электропроводящих полимеров Хидеки Ширакава (Университет в Цукубе), Алан Макдайрмид (Пенсильванский университет, родился и вырос ученый в Новой Зеландии) и Алан Хигер (Университет в Санта-Барбаре) стали лауреатами Нобелевской премии 2000 года по химии (кстати, именно в том году лауреатом Нобелевской премии по физике стал россиянин Жорес Алферов). Так что ждем-с.
Источник:
Уфимские ученые заставили бежать электрический ток по полимерам - "Вся Уфа"
Ссылки:
Электронная проводимость полимерных соединений - Александр Тимонов, Светлана Васильева
Нобелевские премии 2000 года - Химия и жизнь
Статьи по теме
Уфимским ученым за электропроводящие полимеры сулят "нобелевку"
Сенсационное открытие сделали башкирские ученые. Оно совершит переворот в мире физики. Сотрудники уфимского Института физики молекул и кристаллов заставили бежать электрический ток по полимерам. До сих пор ни одному научному институту мира такого не удавалось. По всей видимости, еще большее значение подобное открытие будет иметь для грядущей эры нанотехнологий.
Когда сказка станет пылью... (Нанотехнологии: революция начинается)
В самые ближайшие годы произойдет технологическая революция, в результате которой мы обзаведемся портативными мощными хранилищами памяти, всевидящими глазами и всеслышащими ушами, невидимыми помощниками, готовыми исполнить любую прихоть, и к тому же станем практически бессмертными.