Under lång tid var skillnaden tydlig och lätt att komma ihåg: metaller leder elektricitet, plaster gör det inte. Nu inser man att saker och ting i verkligheten är mer komplicerade än så. För plaster kan faktiskt leda elektricitet under vissa omständigheter. Tillsammans med sin japanska kollega Hideki Shirakawa och den amerikanske naturvetaren Alan J. Heeger fick kemisten Alan MacDiarmid från Nya Zeeland Nobelpriset i kemi för denna upptäckt år 2000. För tio år sedan, den 7. Februari 2007, dog Alan MacDiarmid vid 79 års ålder.
Som så ofta spelar slumpen en roll även vid upptäckten av ledande polymerer: I början av 1970-talet höll Hideki Shirakawa på att tillverka polyacetylen (PAC), en plast som bland annat används för elektrisk isolering, i sitt laboratorium i Tokyo. Den japanske forskaren gjorde dock ett litet misstag vid syntesen.
För att tvärbinda acetylen behövs en katalysator, det vill säga man måste tillsätta ett ämne som är i stånd att sätta igång eller påverka en kemisk reaktion samtidigt som det själv förblir oförändrat. Shirakawa använde tusen gånger den normala mängden av katalysatorn och fick till slut ett glänsande silvermaterial i stället för ett vitt pulver.
På ett seminarium träffade Shirakawa Alan MacDiarmid, professor vid University of Pennsylvania, och Alan J. Heeger från University of California i Santa Barbara, som rapporterade att även de hade framställt ett metalliskt glänsande material vid polymerisering av acetylen. Forskarna diskuterade de tester som de hade utfört och kom överens om att samarbeta om ytterligare forskning om deras material. Ett företag som lönade sig, eftersom det i slutändan ledde till att Nobelpriset delades ut – den mest prestigefyllda utmärkelse som en naturvetare kan få för sitt arbete medan han eller hon fortfarande lever.
Genom att tillsätta jod till polymeren lyckades forskarna ändra/öka plastens ledningsförmåga. Efter att ha fått Nobelpriset svarade MacDiarmid ungefär så här när han i en intervju med New York Times tillfrågades om orsakerna till detta: Jod, som är en halogen och en stark oxidant och drar till sig elektronerna i polymeren på ett mycket effektivt sätt. Konsekvensen av detta är att de elektriska laddningsbärarna i polymeren packas mindre tätt, blir rörligare och kan flyta – som i metaller.
Polyacetylen var därför den första plast som gjorde sig ett namn som elektrisk ledare. På fysikalisk nivå berodde de ledande egenskaperna framför allt på tillsatsen av oxidationsmedel, som gärna reagerade även med atmosfäriskt syre, vilket ledde till en avsevärd minskning av ledningsnivån, som till en början var mycket god.
Forskare har under tiden mött denna utmaning. Olika mycket stabila ledande polymerer finns numera på marknaden som har jämförbara elektriska ledningsnivåer som koppar. Det finns omfattande tillämpningsområden för ledande polymerer, t.ex. inom LED-teknik, för tillverkning av effektiva skärmar eller solceller. Vid en närmare granskning kan man säga att Nobelpriset i kemi inte bara hedrade MacDiarmid, Heeger och Shirakawas enastående vetenskapliga prestationer. Dessutom understryker priset den enorma betydelsen av ledande plaster.
Tillbaka till Alan MacDiarmid som avslutning. Nobelpristagaren har under en tid lidit av cancer och hade inte mycket längre tid kvar att leva. För att ta farväl av sin familj ville han flyga till Nya Zeeland från USA. MacDiarmid hade bråttom, han ville inte missa sitt flyg. I den hektiska verksamheten på avresedagen föll han och skadade sig så allvarligt att han dog. GDeussing