| Nobelprijs Scheikunde voor electrisch geleidende polymeren
|
door: Patrick Smits | woensdag 11 oktober 2000 |
De Nobelprijs voor de Scheikunde 2000 gaat dit jaar naar drie wetenschappers. Het zijn de twee Amerikanen Alan Heeger (Universiteit van Californië in Santa Barbara) en Alan MacDiarmid (Universiteit van Pennsylvanië in Philadelphia) en de Japanner Hideki Shirakawa (Universiteit van Tsukuba).
Ze krijgen de Nobelprijs voor de ontdekking en ontwikkeling van elektrisch geleidende polymeren. DIn 1977 ontdekten de wetenschappers dat plastics, materialen die van ouds her als isolatoren bekend staan, toch elektriciteit konden geleiden.
De prijswinnaars ontdekten dat een dunne film van polyacyteleen geoxideerd kon worden met jooddamp (maar ook met broom en chloor). De elektrische geleidbaarheid van het plastic ging hiermee met een factor miljard omhoog naar circa 60 Siemens per centimeter.
Polymeren die electriciteit geleiden worden onder meer toegepast als antistatisch materiaal voor fotografische films, bescherming tegen elektrostatische straling van beeldschermen en 'slimme' beglazing die licht kunnen tegenhouden. Er wordt bijvoorbeeld wereldwijd intensief gewerkt aan de ontwikkeling van displays van geleidende kuntstoffen: organische displays zijn efficienter en hebben een vele grotere kijkhoek dan LC-displays. Pioneer was de eerste commerciële firma die organische displays in autoradio's gebruikte.
Polymeren, zoals polyacetyleen bestaan uit een groot aantal identieke bouwstenen, de zogenaamde monomeren. Normaal gesproken bestaan deze "kettingen van moleculen" uit een koolstof-backbone met daaraan dan de waterstofatomen. De koolstofketens in de backbone kunnen zowel enkele als dubbele bindingen hebben. Als er steeds een enkele binding volgt op een dubbele en dan weer een enkele etc., dan krijgt het materiaal halfgeleidereigenschappen, omdat de electronen over het hele polymeer uitgesmeerd worden (technische term: delocalisatie, zie bijvoorbeeld ook benzeen, tolueen of ferroceen). Als er nu ook nog vrije ladingsdragers toevoegd of onttrekt, dan staat een materiaal waarvan de electrische geleiding nog veel verder is gestegen.