当时，白川英树指导一位来日本进修的韩国博士边衡直做聚乙炔合成实验。聚乙炔是一种结构最简单的一维共轭聚合物。所谓共轭聚合物就是在一种聚合物中，碳原子之间既有用两根键（双键）连接的，也有用单根键（单键）连接的，而且呈双键与单键交替排列，这种结构形式就叫共轭结构。在做聚乙炔合成实验时，需要加入一种齐格勒 — 纳塔触媒的催化剂。由于边衡直博士刚来日本，日语不太好，在语言交流上出现了问题，他把白川英树要求放入的催化剂用量听错了，把催化剂的用量增加了近千倍，结果在反应容器内生成了一种漂亮的银色有金属光泽的薄膜。白川英树马上想到，这薄膜有金属光泽，会否导电？后来，他们在对薄膜的性能测定中发现，它的电导率竟然高达10—10西/厘米，虽然远远低于普通导体的电导率107西/厘米，但是要比一般高分子材料的电导率10—18 ~ 10—12西/厘米，高出2 ~ 8个数量级。同时，它的密度只有0.4克/厘米3，很轻。白川英树看到这个结果后欣喜若狂，这一错误导致一个奇迹的出现，聚合乙炔不再只能产生粉末，而能生成薄膜。这个发现在1971年日本高分子学会上发表，但并未受到日本学术界的重视。
五年后，这项发现又被重新提出，白川英树的研究出现了转机。在太平洋的另一端的美国，有两位科学家马克迪尔米德和黑格在实验中，用另一种聚合物氮化硫合成了一种具有金属光泽的薄膜。1976年，在东京召开的一次研讨会上，一位日本学者向马克迪尔米德介绍了白川英树五年前的这项发现，使他感到非常震惊：原来日本也有人从事这项研究！马克迪尔米德“很想看看那薄膜”。
当时，马克迪尔米德正在京都大学作客座教授，在他回国前夕去东京工业大学访问，白川英树给他看了已被废弃多年的塑料薄膜，银光闪闪的薄膜引起了马克迪尔米德的注意，马上提出要与白川英树合作研究，并邀请黑格一起组成三人研究小组进行研究。
1976年，白川英树来到美国宾夕法尼亚大学，与两位美国教授一起对重新排列聚乙炔分子结构进行了试验。
聚乙炔由碳原子和氢原子组成。碳原子具有可与其他原子结合的4个电子。聚乙炔中的碳原子，利用两个电子与旁边的碳原子结合（双重结合），另一个电子与相反方向的碳原子结合（单一结合），剩下的一个电子与氢原子结合。聚乙炔就是由无数个这种结构组成的。与普通塑料相比，聚乙炔是碳原子由双重结合和单一结合交替组成的塑料，具有电子容易流动的性质。他们发现，让这种聚合物的分子接触碘蒸气，其中的电子就会被碘等杂质吸引，电子原来的位置就会出现空洞。于是，其他电子可以流动起来，以弥补这个空洞，从而产生电流。
白川英树他们在宾夕法尼亚大学的地下实验室，经过两个月的日日夜夜，经历了无数次的失败，有一天，当他们把一滴适量的溴加入实验用聚乙炔材料时，电流表上显示的电流成百万倍地提高，打坏了表针。在忙乱地更换电表之后，他们终于发现电导率被提高了1012倍（约为103西/厘米），实现了第一个全有机的导电聚合物的合成。
导电塑料制成的高能量蓄电池
1977年，他们三人联合发表了题为《导电聚合物的合成》的论文，被认为是该领域的一个重大突破。在美国纽约科学院国际学术会议上，白川英树把一个小灯泡连接在一张聚乙炔薄膜上，灯泡马上被点亮了。“绝缘的塑料也能导电！”此举让四座皆惊。
随后的研究表明，除聚乙炔外，还有聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩和聚噻唑等一些高分子聚合物加入掺杂剂后也可成为导电塑料。在此基础上，人们制成了一批导电性与银、铜相当的聚合物，并将它们叫做有机金属或合成金属。
白川英树三人的研究打破了聚合物只能是绝缘体的限制，使高分子聚合物的研究扩大到半导体与导体，大大开拓了聚合物新结构、新性质的研究领域。1983年，白川英树的老师神原周曾预言其工作将会获得诺贝尔奖，果然被他言中，但可惜的是，他没有活到白川英树教授领奖的这一天，在1999年去世了。
与金属相比，塑料的特点是容易加工，重量轻。白川英树等人的发现，推动了导电性塑料的研究，现已开发出数十种导电塑料。近几年，导电性塑料已进入了实用化阶段。导电塑料的应用非常广泛，最先被用来制成可充电的塑料电池，用导电塑料制作电池的阴阳两极，它的外形只有一枚硬币大小，充放电次数可达1 000次以上，有很长的使用寿命。这种体积小、重量轻的塑料电池可用于计算机和摄、录像机中，代替较笨重的镍镉电池。由于用导电塑料制成的塑料电池可以具有不同的形状，如果将它制成像扑克牌大小的薄板状，装在汽车的顶上或车门的夹层里，可以向汽车上的电动机供电，代替内燃机作为汽车的动力。这种电动汽车速度快，爬坡能力强，可进行长途运输。
导电塑料还具有防辐射的功能。将它喷涂在电子仪器和计算机的外壳上，能吸收电磁辐射，防电磁干扰，保证仪器和计算机正常工作；若在军用全塑料飞机上喷涂导电塑料，能消除积聚在飞机上的电荷，避免遭雷击。
导电塑料在阳光下呈透明状，能吸收太阳光中看不见的红外线。若将这种薄膜用在汽车上，就能使曝晒下的汽车车内凉爽宜人；如果将它贴在房间的门窗上，通过吸收太阳光的热量，能使房间冬暖夏凉，节省大量能源。
导电塑料还能用来制作机器人的“肌肉”。将导电塑料装在机器人的四肢上，当四肢随导电塑料膨胀和收缩时，就像机器人的肌肉在运动一样。
导电塑料在电脑中的应用也已经开始，导电塑料制作的显示屏具有独特的优势：除了它的制造工艺流程简单、对环境要求不高、生产成本低外，它的柔软、可以随意卷曲更是引人注目，有朝一日用它制作的显示屏会取代目前流行的传统报纸。
利用导电性塑料开发的新型显示器，比液晶亮度提高了近1 000倍，因此非常清晰。导电塑料的工业化应用将为电子电气和信息产业提供无限广阔的发展空间！
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