Kunststoff, der Elektrizität leitet
Wir haben gelernt, dass
Kunststoffe, im Unterschied zu Metallen, Elektrizität nicht
leiten. In der Tat wird Kunststoff zur Isolierung der Kupferdrähte in gewöhnlichen
elektrischen Kabeln verwendet. Die diesjährigen Nobelpreisträger in
Chemie werden für
ihre revolutionäre Entdeckung, dass
Kunststoffe durch gewisse Modifizierungen
elektrisch leitend gemacht werden können, ausgezeichnet.
Kunststoffe sind
Polymeren, d. h.
Moleküle, die ihre Struktur regelmässig in langen
Ketten wiederholen. Damit ein Polymer elektrischen
Strom leiten kann, muss es
abwechselnd Einfach- und
Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen
aufweisen. Es muss auch dotiert werden, das heisst, dass man
Elektronen entfernt
(durch Oxydation) oder zusätzliche Elektronen hinzufügt (durch
Reduktion). Diese
„Löcher" und zuzätzlichen Elektronen können sich entlang der Polymerkette bewegen
- es wird elektrisch leitend.
Heeger, MacDiarmid und Shirakawa waren auf diesem Gebiet zu Ende der 70er Jahre
Pioniere und haben dann leitende
Polymere zu einem Forschungsgebiet mit grosser
Bedeutung sowohl für
Chemiker als auch
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Physiker entwickelt. Dieses Gebiet hat auch
wichtige praktische Anwendungen veranlasst. Leitende Kunststoffe werden verwendet,
oder sind in der industriellen Entwicklung, für zum Beispiel, antistatische Mittel für
photographische Filme, Strahlungsschutz an Computerbildschirmen und "intelligente"
Fenster (die im Sommer Sonnenlicht aussperren können). Kürzlich haben ausserdem
halbleitende Polymere sowohl in
Leuchtdioden und
Solarzellen als auch als Anzeigen
in Mobiltelefonen und Fernsehschirmen im Miniformat Anwendung gefunden.
Die Forschung auf dem Gebiet der leitenden Polymere ist ausserdem eng verbunden
mit der Entwicklung der molekularen
Elektronik. In der Zukunft werden wir
Transistoren
und andere elektronische Komponenten aus einzelnen Molekülen herstellen können -
das wird in dramatischer Weise die Schnelligkeit unserer Computer erhöhen und ihre
Grösse verringern. Computer, die wir heute in einer Tasche herumtragen, sollten
plötzlich in einer Armbanduhr Platz finden...
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Alan J. Heeger, 64 Jahre, geboren 1936 in Sioux City, Iowa, USA (Bürger der USA).
Er ist Professor für
Physik und leitet das Institut für Polymere und organische
Festkörper an der Univerity of California at Santa Barbara.
Alan G. MacDiarmid, 73 Jahre, geboren 1927 in Masterton,
Neuseeland (Bürger der
USA). Er ist Professor für Chemie an der Universität von Pennsylvania.
Hideki Shirakawa, 64 Jahre, geboren 1936 in Tokyo (Bürger
Japans). Er ist
Professor für Chemie am Institut für
Materialforschung, Universität von Tsukuba,
Japan.
Die Preissumme, 9 Millionen Schwedische Kronen, wird zu gleichen Teilen zwischen
den Preisträgern geteilt.