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
