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他的想法如下：A原子团组成的分子与B原子团组成的分子在相互结合的时候一般为AB原子组合，这种AB原子组合如同火车车厢连接器一般，将A原子团的分子与B原子团的分子连成长串，也就是A-A分子与B-B分子之间形成-AB-BA-AB-BA……的分子链，最终形成高分子物质。
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经过不懈努力，卡罗瑟斯在1934年底成功合成了多种高分子物质。高分子化学的基础研究虽然取得了进展，但是一直无法形成产品。例如，将胺原子团和羧酸原子团连接成高分子是最简单的实验，笔者也曾在中学化学兴趣小组实践中尝试过这一反应。不过，这个反应的合成物是一种类似海带一样干巴巴的物质，根本派不上任何用场。
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可是有一天，卡罗瑟斯的一个部下将这团东西用实验棒拉了一下，发现这种物质即使拉得很细也不断裂。于是，他就趁卡罗瑟斯不在实验室的时候试着确定这种物质到底能拉多长。他一直拉个不停，在房间里绕了几圈之后，他得到的是一种类似绢丝的极为结实的纤维。这正是人类开创合成纤维的起点，也就是尼龙诞生的时刻。
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在卡罗瑟斯所合成的高分子物质内部，己二酸和己二胺两种分子相互交错形成细长的分子链。可在合成之后，分子链如同面条似的团成一堆，无法发挥出材料本身应有的价值。只有拉伸这条分子链，才能将原本杂乱无章的分子按同一顺序排列，在分子之间的相互作用下形成有规律的分子束，这就是将高分子“海带凝胶”转化成柔韧纤维的秘密。
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总体来说，决定高分子物质特性的主要因素并非单个分子的结构，而是整个分子团的结构。后来，拉伸高分子材料的工艺被命名为“拉丝法”，成为生产柔韧的合成纤维的关键步骤。这个重要的发现只是源自那位研究人员的好奇心。
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尼龙丝袜在1940年进入美国市场，当时的宣传卖点是“以煤炭、空气和水为原料，像蛛丝般纤细，如绸缎般华丽，比钢铁更强韧的纤维”，在市场上获得极好的反响。尼龙的发明最令人感兴趣的地方是，研究的目标原本并非开发新产品，而是单纯的学术研究项目，最终却催生出重大的商业成果。
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但是，在材料史留下浓重一笔的卡罗瑟斯长年饱受重度忧郁症的煎熬。他还来不及看到尼龙闪亮登场的那一刻，就在1937年结束了自己年仅41岁的生命。假如没有这一悲剧，他也许能开发出性能更优异的高分子材料，甚至可能会在1953年和前文提到的施陶丁格共享诺贝尔化学奖。这位名垂科学史的天才之死，给世界留下了无限的遗憾。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 “塑料之王”——聚乙烯的问世
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前文提到，塑料种类多如繁星，其中聚乙烯是当之无愧的“塑料之王”。我们身边的常见之物大多是以聚乙烯为材料制作的，比如水桶和塑料袋。从整体产量来看，塑料产量的四分之一是聚乙烯，相信在今后很长一段时间内，聚乙烯的地位难以被撼动。
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聚乙烯的诞生也充满着偶然因素。1933年，英国的帝国化学工业公司（ICI）进行乙烯气体与苯甲醛的反应试验研究。有一天，试验条件设定为1 400个气压、170℃，进行反应之后，研究员打开反应容器时看见里面充满了白色蜡状物质。
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很快，研究员发现这种物质是乙烯分子相互连接而形成的高分子，也就是聚乙烯。就在研究员尝试再次实施聚乙烯合成试验的时候，幸运女神也再次对他们露出了微笑——在他们向反应容器内填充原料时，不慎混入了微量氧气。在聚乙烯合成反应中，氧气对乙烯分子链的形成具有催化作用，起到了催化剂的作用。假如没有氧气的话，纯粹的乙烯分子不会发生聚合反应。
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正当聚乙烯的生产工艺日益完善，工业生产也步入正轨的时候，时间已经来到了1939年，正是第二次世界大战爆发的那一年。在这个时间节点上，聚乙烯成了改变世界历史进程的推手，它点燃了雷达设计领域的革命之火。
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在那个年代，各国为开发新型雷达而呕心沥血。最初的雷达体积过于庞大，舰载与机载雷达的开发进入了“死胡同”。但是，随着质轻却拥有良好绝缘性的聚乙烯的问世，雷达的天线与相关零部件的设计发生了天翻地覆的变化。
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到了1941年，英军率先成功开发了机载雷达，为抵御德军的夜间空袭做出了重要贡献。此外，在第二次世界大战中给盟国海上运输造成很大威胁的德国“U型潜艇”，被搭载了对海搜索雷达的英军战机纷纷击沉。英国也向美国提供了雷达技术，这对第二次世界大战的进程产生了重大影响。
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装备机载雷达的英军“蚊”式夜间战斗机
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其实，人类在更早阶段就已经认识了聚乙烯。早在1898年，德国化学家汉斯·冯·佩希曼（1850—1902）在合成重氮甲烷时发现了一种白色蜡状物质，便把它命名为“聚亚甲基”。不过，那个时代的技术水平无法开展后续的研究，这个发现也就无疾而终了。
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1930年，美国化学家卡尔·马弗尔（1894—1988）所在实验室的研究人员使用乙烯气体做试验的时候也发现了反应的副产物——聚乙烯。遗憾的是，研究人员把它当成无用之物给扔了，与百年一遇的大发现失之交臂。回忆起当时的情况，他们这样说：“谁也没想到那些蜡状物的用处这么大。”假如ICI公司的研究员也和马弗尔实验室的研究人员一样忽视了聚乙烯的用途，将它扔在一边的话，不知道我们今天的世界会是什么样子。
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纵观整个塑料诞生的历史，可以说是一连串的偶然结成了今天的硕果。同样是偶然发现的齐格勒-纳塔催化剂成了大幅提高所有塑料的产量与质量的关键，还有特氟龙和聚碳酸酯也是来自偶然的幸运产物。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 塑料的未来
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