正像很多技术方面的进展一样，导电聚合物领域的革新，开始也出于偶然。
70年代初，东京技术研究所的白川英机试图制造一种名叫“聚乙炔”的有机聚合物时，把催化剂加多了，多出配方规定的1000倍。得出的东西，却是状似铝箔的、有光泽的、类似银的薄膜。铺开来，就像用来包剩菜饭使之不变质的莎纶。
这新形成的物质绝非寻常之物，致使阿兰 · G，默克代米德（Alan. G. Mcdairmid）在侦悉此事时，就想到可否用它取代他正在制造的合成金属——能传电的非金属物质。
1977年，白川和默克代米德、阿兰 · J · 黑杰（Alan. J. Heeger）一起，在宾夕伐尼亚大学的实验室里研究这种物质——聚乙炔的形成。当把它拿到碘里搅动后，他们发现，它的导电力也跟着上跃了几百万分之一。
这种导电的聚合物经久耐用、价廉、能够制造，而且柔软。这就使人们看到它将来的用途：做透明的电路、人工肌肉和方便得可以卷起来夹在腋下的电子显示屏。尽管前途朦胧，但在现时仍存在着广泛的商业机会，如用来做抗静电涂层、电磁屏蔽、玩具等。
虽然技术革新的步子轻快得令人佩服，但这种材料在市场上产生多大冲击，仍不够明确。因为用它做的设备和现有的设备比起来即使好些，但也很有限。聚合物基电池储存寿命尽管较传统电池长，但进入市场后销路有限。用有机物质做的平板显示器和发光二极管就面临着和现时流行的用无机物质做的液晶显示器和半导体的竞争，像走到壕沟面前一样，无法逾越。
但是，持乐观态度的研究人员在这方面自有他们的看法。因为塑料和电力器械都已成为现代世界构成的部分，一想到这点，他们就有信心了。至少，使聚合物能获利的用处就会出现。这是新泽西州摩利斯镇的莱 · H · 鲍曼（Ray. H. Baughman）指出的。
聚合物就是塑料和合成纤维的构分。它是由小一些的有机分子联成一长链而形成的大一些的有机分子。由于分子没有游离电子传输电流，所以聚合物一般是绝缘的。要使它导电，就要裹一层有电子特性的原子。让这些原子或者是把自身的电子加到聚合物链上，或者从聚合物键里夺走某些电子，都会使链在电学上不稳定。如果一加电压，则整个聚合物不管它多长，都会布满电子。
宾夕法尼亚大学的科研人员在进行了上述工作以后，就发掘到几种经裹了原子就能导电的聚合物。除聚乙炔外，还有聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺。这些都是最常用的几种。它们为什么会导电，尽管研究人员对其精确的物理机理还不了解，但聚合物的纯度，尤其是分子链的排列，看来是个关键。比如现在，工人们一把聚乙炔展开，就可让它导电，像家常便饭那样顺当，有些工人，甚至能使聚乙炔的导电能力跟铜一样。
默克代米德说：“对整个导电区来说，这方面研究取得的进展是极其重要的，因为它们证明了怎样巧妙地改进化学和分子结构，就会使聚合物的物理特性和导电特性跨一大步。”而且，导电能力随时可调。俄亥俄州立大学的亚瑟 · 伊蒲斯汀（Arthur J. Epstein）也说：“你只要掌握了聚合物的结构顺序，你就能控制金属状态的质量。”
虽然有很多聚合物导电能力都比聚苯胺强，但人们仍然把聚苯胺用在很多方面。第一，它是最老一代的合成有机聚合物。它的习性，我们早就熟悉了。第二，它很像制造33毫米照相胶卷用的那种塑料，容易制造。第三，在空气中稳定。其电子特点可随时按要求制定。第四，也是最重要的，价格比其它导电聚合物都便宜。它可“摇身”变成很多东西，比如薄膜，有花纹的表面等等。
排除静电影响
导电有机物中，可能固态使用的机会最多，其最大市场，就是消散静电。众所周知，静电数字设备带来的破坏很大，估计在美国，电子设备就受到多于150亿美元的损失。就以保护用封装来说，用有机物的聚合物，就比目前的离子盐和里面布满了金属或碳的树脂强。因为离子物质导热性差又不稳定，碳有可能在货物装船时脱落少许而产生污染。用聚合物就方便些，静电也会消散得快些。
聚合物消散静电的能力强，用于电子屏蔽很理想，如可以防止在诸多元件中电子信号交叉重叠。飞机起降时就需要这类屏蔽。伊蒲斯汀还说，如在电子设备的塑料盒里并入聚合物，还可防止“假”信号。一般用的屏蔽材料，少不了要渗透一些碳或者金属，都在弯折处影响基材的机械性能。但是，聚合物的价格要比现在用的有些溶液高，因此，在制造聚合物时，可以掺进一些别的物质，如尼龙，以降低成本。
聚合物也会和环境谐和。IBM的panAquas可溶于水（通常还用有机溶剂加工）。如果能使可溶于水的聚苯胺的导电能力提高，那它就可以代替铅基焊剂把电子元件结合到衬底上。对此，默克代米德作出解释说，传统的设备焊接处都有铅，对环境有害，要除去废旧物品（如印刷电路板）上含铅物质，是个累死人的工作，而且也是个经济负担。
全身都是聚合物
聚合物用于电子领域，首先从聚合物做起。法国CNRS分子材料实验室的弗兰西斯 · 加默尔（Francis Gamier）就用一般的电路印刷技术做到这点，创造了第一个全聚合物电路元件——晶体管（中间是名叫六噻吩的短键分子）。这是个薄膜场效应晶体管，充分柔软、扭转、打卷、弯折，都无损于其电特性。但如果用来做计算机，则比用硅做的差一些，这是因为，加默尔的有机晶体管要比现行用结晶硅做成的晶体管运转速度慢1/1000。所以如果把加氏晶体管用于速度要求不高的场合，仍可派上用场。比如眼下流行的无定形硅做成的电路系统，加工起来比晶体的便宜多了，而且还可铺到不同的衬底上（如玻璃）。加氏的晶体管运转速度与无定形晶略同。加氏认为，要达到要求的视频速度还是容易做到的。
有机半导体晶体管对液晶显示器的生产者是个恩赐。但此技术要求突出研究平板技术。现时的屏幕密封液晶是由多种有机材料做成的，做在两个玻璃板之间，荧光管从后面照着晶体。如果是被动显示，则纵横各像素就由电压控制，如果是主动矩阵显示，反差和清晰度都大。一个个的像素，就分别由一个个薄膜晶体管控制。
这就存在着成本问题。一个20吋的全色主动矩阵显示含有的像素达200万个以上，如少数几个功能错乱，就足以使图像受破坏。这就是加默尔说平板显示被拒用其百分比高的原因。
有机电路也许不会使公司感到拮据。这是因为制造起来容易些（大型电路更是如此）。电路系统能在较低的温度下制作；在加工中对周围不洁的东西不大敏感，从而使生产成本降低，再者，用有机物可以制造完全新式的显示器。这样，生产者就能调谐聚合物的性能，掌握住它的柔软度和透明度，加上直观的前导显示器防风屏蔽和防护罩，能像现在做到的那样，不需要把图像折射到观察玻璃上。
暗处发光
导体有机物不只是能用来控制电路，它也可作为显示器的光源。实际上，轻而耐用的显示器一直是个广泛宣传的空中楼阁。要成为现实，研究人员正以使用发光二极管作为第一步目标，
目前，发光二极管是用无机半导体材料做成的，通常用砷化镓。二层结构，每层都裹上使其有不同电特性的物质，两层交互结合作为正负电极。通电时，一个电极释放出电子而出现空穴，另一极放出电子去占据空穴，正负电荷就在物质接合处相会共同发出光来，其颜色则取决于用什么做半导体和涂裹层。
用有机物做发光二极管造价低得多，大多数是采用减少接头和交互连接处数量。而常用的发光二极管都必须重叠起来用到显示器里，微波炉、警报钟、盒式录像机等就是如此。但每个发光二极管下能做到砷化镓晶体圆片增大的那个极限，现代技术规定它只能是约6吋（指对角线）大小，不能超过该极限。如果你要把显示器做大些，你必须把发光二极管一个个装上接线，那就是个困难的工作，你只须想想，一般显示器里一个适当大小的字就得用上35个二极发光管！
与此相反，如果用有机膜做，叠上去，范围实际上是不受限制的，而且，有机物的原始材料与常用的发光二极管相比，又经济多了！
依斯曼柯达公司的庆W · 唐（Ching W. Tang）及其同事显然在为有机物基发光二极管进入市场做准备。1987年他在报导中说，一个8-羟基喹啉铝晶体有机小分子（唐用“小分子”一词是要与沿用时间久多了的“聚合物”相区别）就能发出绿色和桔色光。自此以后，人们就发现，只要改变有机薄膜层，光谱上各色的光都能引发出来。而且，这种有机物发光二极管燃烧起来，以每瓦流明计算，和家用灯泡一样有效，可用到10，000个小时，比后者长10倍。唐本人也说：“这样有效，真太诱人了。”
不过，在目前“小分子发光二极管功能还太差，还不能取代平板荧屏的液晶显示器，但用于电子组织者（一种诱导物——译者）和微波炉板还是恰当的。唐预言，它们在电子方面的用途，会有个飞跃。”
高级的显示器技术上都能做出来。比如塑料发光器就可作液晶显示器的背光，1995年3月份，山形大学的木户十二（junji Kido）与其同事造就一个聚合物二极管，用有机物做成不同的3层（每层能发出红、绿或蓝光）以产生白色。再者，引二极管最多也只能发出的光度约为室内标准日光灯的1/4，每瓦的流明数值为0.5（—般背光为15~20）。
要提高亮度和功效，其方法可能是改变结构形式。1994年贝尔实验室的阿纳什 · 波达巴拉浦（Ananth Podabalapur）及其同事把铝和惰性材料放入两个反光表面上做成三明治结构，造了个电致发光设备。每层都和大多数激光器的基本结构，法布里-珀罗共振腔的物理性一致，铝发出的光在两层间来回反射过程中增强，直到从另一端穿出。
铝能发出所有颜色的光，以光谱中绿色最强，但是，只要改变一层惰性物质的厚度，把寄生波长滤去，就可使这种微腔发光二极管生出各种色，甚至白色。而且，由于光是从腔的一端（只能是一端）冒出，其中多数都到达观察器，这就不同于常规的二极管型式，发出的光四处渗射，形成浪费。另外，它潜在的高效还会使使用期变长。在一般情况下，电流未转化成光者就成丁废热。而微腔二极管发出等量的光所需的电流较少，废热就少些，受到的影响就少些。从原则上讲，在位的时间也就长些。
聚合物灯
另一些研究人员正试着用聚合物，而不用有机小分子研制二极发光管。他们用得最广泛的聚合物就是聚P-次苯基乙烯（Poly-P-Phenylenevinylene）及其派生物。英国剑桥大学卡文迪许实验室的理查德 · H · 弗仑德（Richard. H. Friend）及其助手在1990年就发现了这种称为PPV的物质发出绿-黄色光。研究人员们把这种物质和用其它聚合物做成的电极（或用柔软的箔一样的金属垫做成的电极）结合，制造出柔软的发光二极管，每瓦流明值为2.5，施以10 V电压，就跟液晶显示器里的荧光灯一样亮。研究人员变更PPV化学结构，就像变戏法一样使设备发出各种颜色的光。
但是，聚合物发光二极管到目前还有很多缺点。寿命短是主要问题，而它只能燃烧几百小时。主要的原因，是它转化成光的电流只是整个电流允许值的1/25，其余的都变成废热。这样一来，二极管可以很亮，但必须施以高电压。而高电压容易使二极管烧坏。
储存寿命短是PPV二极管又一短处。眼下，它只能储存几个月，因为它与氧和水蒸气接触就要起反应，所以在空气中不稳定。
尽管这样，聚合物发光二极管在某些方面还是接近明亮和有实效的。圣塔巴巴拉的UNIAX公司业已为其柔软的发光二极管找到了商业机会，还预期在1996年中期出第一批产品。弗仑德创立的“剑桥显示器技术”也指望在一年内有某些产品可以进入市场。正像“小分子”有机物发光二极管一样，聚合物发光二极管也只能用于玩具、腕表和促销用的新奇玩意的灯等低功能领域。
从失望中找希望
上面谈的一些发光二极管，是否大规模涌现，还取决于制造能力，这几乎都与成本有关。价格是否低廉，切中要害地说，现时流行的技术还是恰当的。如指示灯这种常见的发光二极管只要几个便士即可购得。
有机物能给出些什么颜色可以说又是个难题。可以收卷起来的显示屏真的有市场吗？也是个没有明确答案的问题。
对聚合物产品持怀疑态度也是有根据的。比如，在80年代晚期，日本就制造过可充电的纽扣电池，就用了聚合物（用聚苯胺作为一电极，用锂作另一电极）；南卡洛莱纳的一纺织厂研制出的名叫Contex的织物，也有能导电的聚合物聚吡咯交织成的合成物；用Contex欺骗敌方侦察雷达（使信号恰好从空隙处过）比现在用的雷达伪装网还要高明。后者信号吸收没有空隙。
但是这两种早期的产品销量是让人失望的，就以纽扣电池来说，储存寿命要比铅酸电池、镍镉电池长。而Contex的商品化就更使人泄气，就连生产这种产品的Milliken公司的汉斯*H · 库恩也说：“这样一来，我们就成了A-12轰炸机的推销商贩了。”但此种轰炸机从未造出。他还庄重地说：“三四年前，我也是个乐观的人。”他希望陆军用它做伪装网可能会给其产品找个出路。
即使导电聚合物有忠实的客户，也许还是无人掏腰包办大公司，主要的问题仍是成本和可靠性问题。
但是这并没有使首创使用导电聚合物的人感到惊惶失措，尤其是因为，这种物质除了用到电子学方面，也可能用在别的地方，如已取得专利的“暗接合"（hidden joint）就是一例。该技术是把粉末聚苯胺撤在两块需要结合在一起的塑料上，让粉末受热而熔化，就把两块塑料结合成一体了。
鲍曼和默克代米德还做出电机机械装置，他们利用聚合物通电后会改变其长度的道理，把两种导电力不同的聚合物通以电流，使尺寸发生极大的变化。虽然也要用电，但用得比一般的压电激振器和静电激振器少多了。
可以肯定，想象力总是不会短缺的。就是马上用聚合物来消散静电和屏蔽电磁场，显然也能做到。但从现时设备和市场考虑出现的严酷竞争，也许会使用便携式可收卷的显示屏叫持月票乘车的人去上班的希望泡汤。
[Scientific American，1995年7月］