Энциклопедия Кругосвет
Энциклопедия Кругосвет
Универсальная научно-популярная энциклопедия

ИСТОРИЯ и ОБЩЕСТВО

  • Экономика и Право
  • Психология и Педагогика
  • Социология
  • Философия
  • Религия
  • Народы и Языки
  • Государство и Политика
  • Военное дело
  • Археология
  • История
  • Лингвистика

ПУТЕШЕСТВИЯ и ГЕОГРАФИЯ

  • География
  • Геология
  • Страны мира

ИСКУССТВО и КУЛЬТУРА

  • Живопись и Графика
  • Скульптура
  • Архитектура
  • Декоративно-прикладное искусство
  • Дизайн и Фотография
  • Литература
  • Музыка
  • Театр и Кино
  • Эстрада и Цирк
  • Балет

НАУКА и ТЕХНИКА

  • Авиация и Космонавтика
  • Астрономия
  • Биология
  • Военная техника
  • Математика
  • Технология и Промышленность
  • Транспорт и Связь
  • Физика
  • Химия
  • Энергетика и Строительство

ЗДОРОВЬЕ и СПОРТ

  • Медицина
  • Спорт

ШИРАКАВА, ХИДЕКИ

ШИРАКАВА, ХИДЕКИ (Shirakawa, Hideki) (р. 1936). Нобелевская премия по химии 2000, (совместно с А.Хигером и А.Мак-Диармидом).

Также по теме:
ХИМИЯ
ХИМИЯ

Родился 20 августа 1936 в Токио, третий ребенок врача Хатзутару и дочери буддистского священника Фуйуно, у которых было 5 детей. Семья много раз меняла местожительство, но в 1944, к концу войны, осела в маленьком городе Такаяма (называемом «маленьким Кито») на острове Хонсю. С 3-его класса начальной школы и до окончания колледжа Ширакава провел здесь.

Его высшее образование началось в Токийском технологическом институте в 1957, в котором он завершил работу над диссертацией в мае 1966. В институте Ширакава освоил химию полимеров, садоводство и электронику. Исследования полимеров начал еще в студенческое время, а к полиацетилену обратился сразу после защиты диссертации, в апреле 1966. Он намеревался изучать механизм полимеризации в присутствии катализатора Циглера – Натта.

Также по теме:
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. СВЕЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВ
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. СВЕЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВ

В начале 70-х Ширакава изучал именно этот процесс. В результате синтеза полиацетилен накапливался в реакционной колбе в виде ничем ничем не примечательного черного порошка. Однажды стажер из его лаборатории случайно добавил катализатор в тысячекратном избытке по сравнению с его обычным количеством (в граммовых, вместо миллиграммовых, количествах). К удивлению экспериментаторов на поверхности жидкости образовалась красивая серебряная пленка. Сразу возник очевидный вопрос: «Если полученный пластик своим блеском похож на металл, не может ли он и проводить электрический ток?». Выяснилось, однако, что это не так.

Тем временем, в Пенсильванском универстете (США) А.Мак-Диармид и А.Хигер, были заняты решением той же проблемы – созданием неметаллических проводников электрического тока, однако на неорганической основе. В 1975 Хигер информировал Мак-Диармида о вышедшей недавно статье М.Лабеса, в которой тот описал высокопроводящий полимерный материал общей формулы (SN)x. Выяснилось, что еще в 1950-х Мак-Диармид осуществил синтез соединения S4N4. По просьбе Хигера Мак-Диармид синтезировал соединения формулы (SN)x, и они систематически исследовали их свойства.

Во время визита Мак-Диармида в Киотский университет, где работал Ширакава, они обменялись своими образцами полиацетилена (CH)x и (SN)x. Именно во время этого визита и произошла ошибка стажера Ширакавы, приведшая к получению серебристого полиацетилена. Ученые были заинтригованы и решили объединить усилия. Ширакава на год приехал в Пеннсильванский университет, где к ним присоединился Хигер. Уже в первых экспериментах учение смогли несколько увеличить электропроводность полиацетилена. Способ же увеличения электропроводности полимера в 10 000 000 раз оказался неожиданно прост – следовало всего лишь обработать пленку полимера парами брома или йода. Так был создан полимер, обладающий электропроводностью металлов.

Однако, хотя полиацетилен, приготовленный таким образом, и сопоставим по электропроводности со многими металлами, к сожалению, его нельзя использовать в практике, т.к. при контакте с воздухом он быстро теряет эту способность. В результате поисков лучших вариантов появились новые сопряженные полимеры, например, полипиррол, полианилин и политиофен.

Идея сочетать способность к легкой формовке и низкий удельный вес полимеров с электропроводностью металлов получила интенсивное развитие. Поскольку электропроводность можно изменить в широких пределах, от уровня полупроводников до электропроводящих металлов, стали очевидными возможные коммерческие аспекты использования: батареи, конденсаторы, антистатики, антикоррозийные материалы и др.

Перевод полимеров в полупроводниковое состояние – одна из быстро развивающихся областей. Это вызвано недавним открытием, что некоторые сопряженные полимеры проявляют электролюминесцентные свойства – они светятся, если через них пропускать электрический ток. Люминесцентные материалы могут иметь множество применений. Скоро можно будет увидеть их первое практическое использование в световых дисплеях мобильных телефонов и в информационных досках. Недолго ждать, когда станут реальностью экраны телевизоров из люминесцентных пластиков.

Процесс, вызывающий электролюминесценцию, может быть обращен – поглощение света будет создавать заряд и, следовательно, электрический ток. Таков принцип действия солнечных батарей. Преимущества пластиков велики, а изготовлять из них гибкие поверхности не сложно и недорого. Солнечные пластиковые элементы нужны в самых различных областях деятельности, и их ждет широчайшее применение уже в самом недалеком будущем.

После возвращения в Японию Ширакава работал над выяснением химических причин, вызвавших появление электропроводности полиацетилена. В результате его поисков, для чего он использовал широкий набор физических методов исследования (от спектроскопии до измерения эффекта Мессбауера), причина была обнаружена. Оказалось, что при обработке полимера иодом образуются карбокатионы, связанные с p-электронами молекулы полиацетилена.

В ноябре 1979 Ширакава перешел в Институт материаловедения университета Цукуба, где стал профессором. В марте 2000 ушел в отставку и отошел от активной научной деятельности.

В 2000 Ширакава был награжден Нобелевской премией «за открытие и разработку полимеров-проводников», вместе с А.Мак-Диармидом и А.Хигером.

Работы: Conducting polymers: Halogen doped polyacetylene // J.Chem. Phys. 1978. V. 69 (with C.K.Chiang, Y.W.Park, A.J.Heeger, A.G.Mac-Diarmid); Synthesis of highly conducting films of derivatives of polyacetylene, (CH)x // J.Am. Chem. Soc. 1978. V. 100 (with C.K.Chiang, M.A.Druy, S.U. Gau et al.).

Кирилл Зеленин

Также по теме:
Химия

Литература:

Зеленин К. Н., Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л. Нобелевские премии по химии за 100 лет. СПб, «Гуманистика», 2003

Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Неизвестные подробности»
Какой музыкальный инструмент не может звучать в закрытом помещении?
Пройти тест
Разделы энциклопедии
-A +A
Проверь свои знания!
Ответь на вопросы викторины

Русские художники и скульпторы

Пройти тест

Астрономия

Пройти тест

Древний мир

Пройти тест

Наше кино

Пройти тест
Ещё тесты
  • Тесты
  • Правила
  • Авторы
  • О проекте
  • Реклама
  • Контакты
© 1997-2023 Универсальная научно-популярная энциклопедия Кругосвет