食物是导体还是半导体

食物是导体还是半导体,第1张

半导体。

食物加热的过程是个物理过程,就是以超声波震动,光照,加温使食物里的分子加速运动并相互传导运动的过程。所有的食物都是高分子化合物,应该都没有自由电子,包括纯水在内,所以所有的食物都不是导体,就算食物能导电,也是因为食物中的水里含有金属物质,所以所有干燥的食物都不能导电。

塑料也导电

塑料是日常生活中随处可见的一种材料,它们最常用的一种功能就是绝缘——无论城市中铺设的电缆网络,还是家庭中使用的插座开关,都使用塑料作为导线外面的绝缘外壳。虽然塑料是良好的绝缘体,但科学家发现,如果在塑料内掺杂某些物质,或者设计具有特殊分子结构的塑料,就可以改变塑料的物理化学特性,使其具有良好的导电性能。

白川英树

那么塑料又为什么会导电呢?科学家认为,塑料是高分子聚合物,分子中有很多个碳原子、氢原子,“手拉手”地连接成长链。碳原子有相互“拉”着一个或几个电子的能力。“拉”几个电子的碳原子,控制电子的能力相对较弱,使塑料具有成为半导体的潜质。如果对塑料进行掺杂,那么碳原子又会很容易地被掺杂物夺走电子,而留下空位。这好比挤满汽车的停车场,一旦有一辆车从出口离开车场,另一辆车就能进入一样。当外界施加一定的电压后,聚合物分子中空位附近的电子就会进入空位,并造成新空位,这样交替持续就造成电流,使塑料成为导体。

不要小看了导电塑料,这可是诺贝尔奖级别的科学发现,而且其背后还有一个有趣的故事。1967年9月,日本东京大学的化学家白川英树正在研究一门前沿科学——让塑料导电。在实验室里,白川英树指导一位韩国研究生研究乙炔的聚合反应。由于实验并不难,该研究生也跟随自己学习了一段时间,因此白川英树放心地让学生独立完成 *** 作。但实验似乎失败了,韩国研究生得到了一层亮闪闪、银色的薄膜状物质,这与白川英树预想得到的粉末状乙炔聚合物截然不同。原来,韩国研究生的日语不太好,做实验之前没有听清楚白川英树的嘱咐,将掺入的催化剂的浓度提升了1000倍。虽然实验出错,白川英树还是决定测试一下实验产物的导电性能,结果发现,乙炔聚合物薄膜的导电性出奇的良好。

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这次误打误撞的实验,让白川英树很受鼓舞,他觉得自己的研究方向选对了。经过10年的继续努力,1977年,白川英树正式发表了制备高导电性膜状乙炔聚合物的方法,通过向乙炔聚合物薄膜中掺杂1%的碘,可使薄膜的导电性能提升到金属的程度。白川英树的这个科学发现改变了“塑料不能导电”的观念,也使他获得了2000年诺贝尔化学奖。


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