當(dāng)時(shí)，白川英樹指導(dǎo)一位來日本進(jìn)修的韓國博士邊衡直做聚乙炔合成實(shí)驗(yàn)。聚乙炔是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一維共軛聚合物。所謂共軛聚合物就是在一種聚合物中，碳原子之間既有用兩根鍵（雙鍵）連接的，也有用單根鍵（單鍵）連接的，而且呈雙鍵與單鍵交替排列，這種結(jié)構(gòu)形式就叫共軛結(jié)構(gòu)。在做聚乙炔合成實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要加入一種齊格勒 — 納塔觸媒的催化劑。由于邊衡直博士剛來日本，日語不太好，在語言交流上出現(xiàn)了問題，他把白川英樹要求放入的催化劑用量聽錯(cuò)了，把催化劑的用量增加了近千倍，結(jié)果在反應(yīng)容器內(nèi)生成了一種漂亮的銀色有金屬光澤的薄膜。白川英樹馬上想到，這薄膜有金屬光澤，會(huì)否導(dǎo)電？后來，他們?cè)趯?duì)薄膜的性能測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，它的電導(dǎo)率竟然高達(dá)10—10西/厘米，雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通導(dǎo)體的電導(dǎo)率107西/厘米，但是要比一般高分子材料的電導(dǎo)率10—18 ~ 10—12西/厘米，高出2 ~ 8個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，它的密度只有0.4克/厘米3，很輕。白川英樹看到這個(gè)結(jié)果后欣喜若狂，這一錯(cuò)誤導(dǎo)致一個(gè)奇跡的出現(xiàn)，聚合乙炔不再只能產(chǎn)生粉末，而能生成薄膜。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在1971年日本高分子學(xué)會(huì)上發(fā)表，但并未受到日本學(xué)術(shù)界的重視。

五年后，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)又被重新提出，白川英樹的研究出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。在太平洋的另一端的美國，有兩位科學(xué)家馬克迪爾米德和黑格在實(shí)驗(yàn)中，用另一種聚合物氮化硫合成了一種具有金屬光澤的薄膜。1976年，在東京召開的一次研討會(huì)上，一位日本學(xué)者向馬克迪爾米德介紹了白川英樹五年前的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，使他感到非常震驚：原來日本也有人從事這項(xiàng)研究！馬克迪爾米德“很想看看那薄膜”。

當(dāng)時(shí)，馬克迪爾米德正在京都大學(xué)作客座教授，在他回國前夕去東京工業(yè)大學(xué)訪問，白川英樹給他看了已被廢棄多年的塑料薄膜，銀光閃閃的薄膜引起了馬克迪爾米德的注意，馬上提出要與白川英樹合作研究，并邀請(qǐng)黑格一起組成三人研究小組進(jìn)行研究。

1976年，白川英樹來到美國賓夕法尼亞大學(xué)，與兩位美國教授一起對(duì)重新排列聚乙炔分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)。

聚乙炔由碳原子和氫原子組成。碳原子具有可與其他原子結(jié)合的4個(gè)電子。聚乙炔中的碳原子，利用兩個(gè)電子與旁邊的碳原子結(jié)合（雙重結(jié)合），另一個(gè)電子與相反方向的碳原子結(jié)合（單一結(jié)合），剩下的一個(gè)電子與氫原子結(jié)合。聚乙炔就是由無數(shù)個(gè)這種結(jié)構(gòu)組成的。與普通塑料相比，聚乙炔是碳原子由雙重結(jié)合和單一結(jié)合交替組成的塑料，具有電子容易流動(dòng)的性質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)，讓這種聚合物的分子接觸碘蒸氣，其中的電子就會(huì)被碘等雜質(zhì)吸引，電子原來的位置就會(huì)出現(xiàn)空洞。于是，其他電子可以流動(dòng)起來，以彌補(bǔ)這個(gè)空洞，從而產(chǎn)生電流。

白川英樹他們?cè)谫e夕法尼亞大學(xué)的地下實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過兩個(gè)月的日日夜夜，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，有一天，當(dāng)他們把一滴適量的溴加入實(shí)驗(yàn)用聚乙炔材料時(shí)，電流表上顯示的電流成百萬倍地提高，打壞了表針。在忙亂地更換電表之后，他們終于發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率被提高了1012倍（約為103西/厘米），實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)全有機(jī)的導(dǎo)電聚合物的合成。

導(dǎo)電塑料制成的高能量蓄電池

1977年，他們?nèi)寺?lián)合發(fā)表了題為《導(dǎo)電聚合物的合成》的論文，被認(rèn)為是該領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。在美國紐約科學(xué)院國際學(xué)術(shù)會(huì)議上，白川英樹把一個(gè)小燈泡連接在一張聚乙炔薄膜上，燈泡馬上被點(diǎn)亮了?！敖^緣的塑料也能導(dǎo)電！”此舉讓四座皆驚。

隨后的研究表明，除聚乙炔外，還有聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩和聚噻唑等一些高分子聚合物加入摻雜劑后也可成為導(dǎo)電塑料。在此基礎(chǔ)上，人們制成了一批導(dǎo)電性與銀、銅相當(dāng)?shù)木酆衔铮⑺鼈兘凶鲇袡C(jī)金屬或合成金屬。

白川英樹三人的研究打破了聚合物只能是絕緣體的限制，使高分子聚合物的研究擴(kuò)大到半導(dǎo)體與導(dǎo)體，大大開拓了聚合物新結(jié)構(gòu)、新性質(zhì)的研究領(lǐng)域。1983年，白川英樹的老師神原周曾預(yù)言其工作將會(huì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)，果然被他言中，但可惜的是，他沒有活到白川英樹教授領(lǐng)獎(jiǎng)的這一天，在1999年去世了。

與金屬相比，塑料的特點(diǎn)是容易加工，重量輕。白川英樹等人的發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)了導(dǎo)電性塑料的研究，現(xiàn)已開發(fā)出數(shù)十種導(dǎo)電塑料。近幾年，導(dǎo)電性塑料已進(jìn)入了實(shí)用化階段。導(dǎo)電塑料的應(yīng)用非常廣泛，最先被用來制成可充電的塑料電池，用導(dǎo)電塑料制作電池的陰陽兩極，它的外形只有一枚硬幣大小，充放電次數(shù)可達(dá)1 000次以上，有很長(zhǎng)的使用壽命。這種體積小、重量輕的塑料電池可用于計(jì)算機(jī)和攝、錄像機(jī)中，代替較笨重的鎳鎘電池。由于用導(dǎo)電塑料制成的塑料電池可以具有不同的形狀，如果將它制成像撲克牌大小的薄板狀，裝在汽車的頂上或車門的夾層里，可以向汽車上的電動(dòng)機(jī)供電，代替內(nèi)燃機(jī)作為汽車的動(dòng)力。這種電動(dòng)汽車速度快，爬坡能力強(qiáng)，可進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸。

導(dǎo)電塑料還具有防輻射的功能。將它噴涂在電子儀器和計(jì)算機(jī)的外殼上，能吸收電磁輻射，防電磁干擾，保證儀器和計(jì)算機(jī)正常工作；若在軍用全塑料飛機(jī)上噴涂導(dǎo)電塑料，能消除積聚在飛機(jī)上的電荷，避免遭雷擊。

導(dǎo)電塑料在陽光下呈透明狀，能吸收太陽光中看不見的紅外線。若將這種薄膜用在汽車上，就能使曝曬下的汽車車內(nèi)涼爽宜人；如果將它貼在房間的門窗上，通過吸收太陽光的熱量，能使房間冬暖夏涼，節(jié)省大量能源。

導(dǎo)電塑料還能用來制作機(jī)器人的“肌肉”。將導(dǎo)電塑料裝在機(jī)器人的四肢上，當(dāng)四肢隨導(dǎo)電塑料膨脹和收縮時(shí)，就像機(jī)器人的肌肉在運(yùn)動(dòng)一樣。

導(dǎo)電塑料在電腦中的應(yīng)用也已經(jīng)開始，導(dǎo)電塑料制作的顯示屏具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：除了它的制造工藝流程簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境要求不高、生產(chǎn)成本低外，它的柔軟、可以隨意卷曲更是引人注目，有朝一日用它制作的顯示屏?xí)〈壳傲餍械膫鹘y(tǒng)報(bào)紙。

利用導(dǎo)電性塑料開發(fā)的新型顯示器，比液晶亮度提高了近1 000倍，因此非常清晰。導(dǎo)電塑料的工業(yè)化應(yīng)用將為電子電氣和信息產(chǎn)業(yè)提供無限廣闊的發(fā)展空間！