1. 塑料——轻便、经济的材料
一个摄影师在暗房里的实验导致了最初的塑料的产生。亚历山大·帕克斯有许多爱好，摄影是其中之一。19世纪时，人们还不能够像今天这样购买现成的照相胶片和化学药品，必须经常自己制作需要的东西。所以每个摄影师同时也必须是一个化学家。 摄影中使用的材料之一是“胶棉”，它是一种“硝棉”溶液，亦即在酒精和醚中的硝酸盐纤维素溶液。当时它被用于把光敏的化学药品粘在玻璃上，来制作类似于今天照相胶片的同等物。 在19世纪50年代，帕克斯查看了处理胶棉的不同方法。一天，他试着把胶棉与樟脑混合。使他惊奇的是，混合后产生了一种可弯曲的硬材料。帕克斯称该物质为“帕克辛”，那便是最早的塑料。
帕克斯用“帕克辛”制作出了各类物品：梳子、笔、钮扣和珠宝印饰品。然而，帕克斯不大有商业意识，并且还在自己的商业冒险上赔了钱。20世纪时，人们开始挖掘塑料的新用途。几乎家庭里的所有用品都可以和某种塑料制造出来。
继续发展帕克斯的成果并从中获利就留给其他发明家去做了。约翰·韦斯利·海亚特这个来自纽约的印刷工在1868年看到了这个机会，当时一家制造台球的公司抱怨象牙短缺。海亚特改进了制造工序，并且给了“帕克辛”一个新名称：“赛璐珞”。他从台球制造商那里得到了一个现成的市场，并且不久后就用塑料制作出各种各样的产品。
塑料之父——贝克兰
早期的塑料容易着火，这就限制了用它制造产品的范围。第一个能成功的耐高温的塑料是“贝克莱特”（即酚醛塑料）。1909年，美国的贝克兰首次合成了酚醛塑料，并获得了该项专利，被称为“塑料之父”。20世纪30年代，尼龙又问世了，被称为是“由煤炭、空气和水合成，比蜘蛛丝细，比钢铁坚硬，优于丝绸的纤维”。它们的出现为此后各种塑料的发明和生产奠定了基础。由于第二次世界大战中石油化学工业的发展，塑料的原料以石油取代了煤炭，塑料制造业也得到飞速的发展。
各种塑料制品
塑料是一种很轻的物质，用很低的温度加热就能使它变软，随心所欲地做成各种形状的东西。塑料制品色彩鲜艳，重量轻，不怕摔，经济耐用，它的问世不仅给人们的生活带来了诸多方便，也极大地推动了工业的发展。但是塑料在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患，人们把塑料给环境带来的灾难称为“油色污染”。 目前，很多国家都采取焚烧或再加工制造的办法处理废弃塑料。这两种办法使废弃塑料得到再生利用，达到了节约资源的目的。但由于废弃塑料在焚烧或再加工时会产生对人体有害的气体，污染环境，所以可以说废弃塑料的处理至今仍是环保工作中令人头疼的一大难题。
被忽视的塑料污染
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尼龙
尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。
2. 真空三极管——电子时代的到来
真空三极管，又叫电子管，是一种最早期的电信号放大器件。真空三极管源于美国。美国物理学博士德福雷斯特在一次偶然的机会中结识了无线电发明家马可尼，交谈中马可尼提到无线电里的金属屑检波器很不理想，要进一步增大通信距离，必须加以改革，不过他自己并没有成熟的改变设想。这番话意对德福雷斯特产生重大的影响，以至于他马上辞去了研究所的工作，潜心研究起检波器来。正当福雷斯特研究用真空管检波的时候, 有个朋友带给他意外的消息: 英国的弗莱明博士发明了真空二极管！他急不可待地把刊登发明真空二极管消息的杂志找来阅读，这使他十分激动与羡慕。弗莱明的二极管同金属屑检波器比起来，确实前进了一大步，但只能做检波用，不能放大信号。福雷斯特看到了这点，他想试一试，打算再改进一下。
德福雷斯特
于是他找到了一个灯泡厂技师帮忙，制作了几个真空管。其灯丝用白金丝，在灯丝附近又装了块金属屏。他把真空管装在无线电接收机上，代替老式的金属屑检波器，果然效果很好。然后他又在电子管里封进了第三个电，这是一片不大的锡箔，位置在灯丝与屏极之间。初看起来，并无特殊之处，但是, 正是这个不显眼的小电极，改变了无线电世界的面貌。他惊异地发现：在第三极上施加一个不大的信号，就可改变屏极电流的大小，而且变化规律同所加的信号一致。他马上意识到，这表明第三个电极对屏极电流有控制作用。这个发现非同寻常，因为只要屏极电流的变化比信号的变化大，就意味着信号被放大了。而这正是许多发明家梦寐以求的目标。
真空三极管
但他并不急于公开他的发，而是沉住气，毫不声张地继续进行试验。为了提高控制的灵敏度，他多次改变小锡箔在两极之间的位置。最后，他发现用金属丝代替小锡箔，效果最好。于是就用一根白金丝扭成网状，封装在灯丝和屏极之间，就这样世界上第一个真空三极管诞生了！由于控制极的形状像网栅，福雷斯特就把它称为“栅极”。它像一个非常非常灵敏的控制闸，按照施加信号的变化，有规律地改变着屏极电流的大小。由于屏极电流比栅极电流大得多，因此，微小电信号经过真空三极管就大了许多倍。
真空三极管的运作原理
真空电子管的出现是电子科学技术史上一件划时代的大事，它不仅推动了无线电技术的迅猛发展，并奠定了近代电子工业的基础。正是有了电子管，在短短的20年里，远程无线电通信、无线电话、收音机、广播、电视、高频加热炉等才像雨后春笋般涌现出来，世界上第一台电子计算机也才能够制造出来。
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金属屑检波器
1890年，法国物理学家布兰里大重复赫兹实验时，发现了“铁屑效应”：当有电磁波产生的时候，装在玻璃管里的铁屑立刻就会活跃起来，它们紧紧地挤作一堆，让电流比较顺利地通过。布兰里就根据铁屑效应的原理对赫兹的接收器加以改进，制成了金属屑检波器，把装有细铁屑的玻璃管两头都接上导线和电池。同年，布兰里使用金属屑检波器，使电磁波的探测距离增加到140米。
3. 晶体管——一场微电子的革命
从20世纪中期开始，人们对电子的兴趣渐渐从真空环境转向物质内部。1947年12月，电子技术发生了一次重大变革，3位科学家在实验室里发明了晶体管，人们找到了优于真空三极管的放大电信号器件。
真空三极管在此前的40年间已经成为各种电子设备的核心器件，然而一系列严重问题亦逐渐显现：一是耗电太多。二是体积大。三是不耐用。四是启动迟缓，需预热。上述问题不可能通过改进工艺解决，它们是电子管固有的缺陷，人们急切希望找到替代它们的新发明。
晶体管之父——威廉·肖克莱
美国理论物理学家巴丁（1908—1991）和肖克莱（1910—1989），深入分析了电子在半导体材料中运动的规律。通过理论计算，他们提出了设计制造晶体管的构想，在半导体材料中通过3个金属电极控制电子运动。在实验物理学家布拉顿（1902—1987）的配合下，他们依据这种全新的方案，用锗半导体材料制成了具有放大电信号能力的晶体管。晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。这种晶体管没有易碎的玻璃管，没有需要加热的灯丝，不需要抽真空，不需要预热，其体积可以小得像一粒芝麻，耗电不足电子管的1%，用几节干电池就可以工作。
含30亿晶体管的GF110核心
晶体管克服了真空三极管存在的问题，且具有真空三极管的一切主要功能，被人们戏称为“三条腿的魔术师”。晶体管问世之后，不可胜数的轻便小巧的电子设备应运而生，例如心脏起搏器、助听器和袖珍式半导体收音机等。与此同时，电子计算机迅速开始小型化历程。
然而，利用锗半导体材料制造的晶体管存在两个缺陷：一是在空气中锗容易氧化，二是随着温度升高，锗半导体材料的物理特性会发生变化，使晶体管漏电甚至无法工作。1954年，美国德克萨斯仪器公司的工程师改进制造高纯度单晶硅技术，发明了利用硅半导体材料制造晶体管，解决了锗晶体管存在的问题。
晶体管
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半导体
指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
4. 特氟隆——独特的高性能涂料
特氟龙是Teflon的音译。Teflon 是杜邦公司使用在一系列氟聚合物产品上的注册商标。 大约70年前，化学家罗伊· 普朗克特博士在杜邦位于美国新泽西州的实验室中发明了聚四氟乙烯树脂，杜邦公司以“Teflon”作为该产品的商标名称。在中国，由于发音的缘故，“Teflon”这一商标又被称之为特氟龙、铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等，皆为Teflon 的音译。
1954年，法国工程师马克·格雷瓜尔的妻子柯莱特突发奇想，觉得丈夫用来涂在钓鱼线上防止打结的不粘材料特氟隆（Teflon）如果可以用在煎锅上，效果一定不错。拯救了无数现代家庭主妇的“不粘锅”由此诞生。不过，1938年被罗伊·普朗克特（Roy Plunkett）发明出来的聚四氟乙烯（特氟龙是商品名）最早的用武之地，却是举世闻名的“曼哈顿计划”
特氟隆发现者——罗伊·普朗克特
