盧江

我喜歡裝“純”

二十世紀(jì)四十年代，第二次世界大戰(zhàn)閃電拉開序幕，美國(guó)為了克敵制勝，急需制造出一種前所未有的超級(jí)炸彈。于是，它動(dòng)員了全世界最有名的物理學(xué)家。

愛因斯坦、波爾、奧本海默……都在其列。

但是，事與愿違，研究工作進(jìn)行得極其緩慢。

原來，制造超級(jí)炸彈需要純度90%以上的“鈾-235”，但是科研人員找不到提純“鈾-235”的方法。

直到有一天，奧本海默突發(fā)奇想：能不能用塑料試試，設(shè)計(jì)一個(gè)提純“鈾-235”的凈化器？

這個(gè)設(shè)想很快付諸實(shí)施。

幾個(gè)月后的一個(gè)凌晨，隨著一聲巨響，一種震驚世界的超級(jí)炸彈誕生了，美國(guó)人將它命名為原子彈。

塑料“催生”原子彈，也許你從未聽過這個(gè)故事，但事實(shí)的確如此。

“催生”原子彈的塑料全稱叫“聚四氟乙烯”，它的特點(diǎn)是耐腐蝕，不同任何化學(xué)物品發(fā)生作用，即使在硫酸中也不會(huì)發(fā)生變化，號(hào)稱“塑料之王”。

說起來有些好笑，這個(gè)“大王”自從和原子彈合作過以后，就被人類踩在了腳下。

很多下水管道內(nèi)的涂層就是它呢！因?yàn)樗皾嵣碜院谩?，不易和其他物質(zhì)產(chǎn)生化合反應(yīng)，可以防止水管老化。

從助力研發(fā)原子彈到被人類踩在腳下，這一切太具有戲劇性了。

這還不算什么，說起“塑料之王”的誕生，更像是一部電影。

不信？接著往下看。

成熟穩(wěn)健范

1936年，美國(guó)杜邦公司開始研究冷凍材料。科學(xué)家普朗克特收集了一些化學(xué)原料儲(chǔ)存在鋼瓶中，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。按照常理，這些化學(xué)材料經(jīng)過一天的化合反應(yīng)，應(yīng)該出現(xiàn)大量氣體。

當(dāng)普朗克特第二天打開減壓閥，卻沒有氣體溢出。他以為鋼瓶漏氣了，于是給鋼瓶重新稱重，卻發(fā)現(xiàn)重量并沒有減輕。

這就奇怪了。

無奈之下，普朗克特只能鋸開鋼瓶，一探究竟。

這一鋸，他發(fā)現(xiàn)了很多可疑的白色粉末。經(jīng)過成分檢測(cè)，普朗克特意識(shí)到，他的冷凍實(shí)驗(yàn)化合出一種超級(jí)穩(wěn)定的塑料材料，這就是“塑料之王”——聚四氟乙烯。

有趣的是，普朗克特想要研究的課題至今沒有大的突破，反倒是這次烏龍實(shí)驗(yàn)，改變了世界的格局，日本也因此嘗到了“原子彈”的苦果。

這種戲劇性的結(jié)果恐怕是普朗克特沒有想到的。

其實(shí)，在“塑料之王”誕生之前，塑料家族的子民們就已經(jīng)深深地改變了人類的生活。

時(shí)間往前倒推一百年，攝影師帕克斯在制作膠卷的過程中，合成了一種可彎曲的硬材料，那便是最早的塑料。

后來，帕克斯用這種材料制造出了各種物品：梳子、筆、紐扣……

再后來，人類生活中幾乎所有的用品都可以由塑料制造出來。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，塑料真是個(gè)好東西，不光可塑性強(qiáng)，而且表現(xiàn)得“成熟穩(wěn)健”。原來，塑料的分子結(jié)構(gòu)規(guī)則穩(wěn)定，是不可多得的電絕緣材料，所以，人們用塑料來做插頭、插座、電器外殼……

“叛軍”的出現(xiàn)

但是，科學(xué)的發(fā)展總有讓人“料”想不到的一面。

忽然有一天，“塑料家族”有成員叛變了。

2000年“諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)”獲得者艾倫·黑格打破了人們的常規(guī)意識(shí)，向科學(xué)提出了挑戰(zhàn)。

通過研究，他發(fā)現(xiàn)經(jīng)過特殊改造之后，塑料能夠像金屬一樣，具有導(dǎo)電性能。

艾傖認(rèn)為，塑料是一種化合物。所謂化合物，就是通過化學(xué)反應(yīng)形成的物質(zhì)，而不是自然物質(zhì)。所以，如果在化合過程中，打破塑料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就能讓它出現(xiàn)導(dǎo)電的性能。這個(gè)過程描述起來并不簡(jiǎn)單，但是科學(xué)家花費(fèi)了大量時(shí)間把理論變成了現(xiàn)實(shí)，發(fā)明了導(dǎo)電塑料。

“有意思嗎？這樣折騰！”也許你會(huì)這么想。

作為科學(xué)“代言人”，我要告訴你，這些看似“無意義”的研究，已經(jīng)打開了一個(gè)全新的世界。

導(dǎo)電塑料可以用來做太陽能電池，小到為手機(jī)供電，大到為宇宙飛船提供能源。和金屬相比，塑料重量輕，容易加工。這意味著人類可以利用塑料，在能源使用領(lǐng)域邁出一大步！

快科學(xué)、慢科學(xué)，我們一起改變世界。