王志成
種在田里的菠菜能生產電腦、長在地里的玉米也能生產電腦……聽到這些,也許你會覺得匪夷所思,疑為天方夜譚。但這一切,確實是在不久的將來即有可能問世的種種“回歸原色的自然電腦”。
無污染的“玉米”電腦
主機身采用玉米材料——這種獨特的筆記本電腦正引起人們的廣泛關注。今年初,日本富士通和富士通研究所聯合成功開發在筆記本電腦機身上采用以植物為原料的“生物降解塑料”技術。
生物降解塑料既具有和普通塑料相同的特性,同時在使用后還可以通過土壤中的微生物,分解為水和二氧化碳,而且還具有燃燒后不會產生二惡英等有害物質的特點。因此作為環保材料受到了廣泛關注,各制造商也已經開始積極地將其應用于包裝材料等領域,其影響甚至延伸到了電腦零部件。
上述兩家機構開發的筆記本電腦采用的生物降解塑料的主要成分是聚乳酸。該聚乳酸以玉米等植物碇粉為原料,他們將其應用到了筆記本電腦的機殼中。由于采取的是植物原料,因此不再像生產普通塑料那樣需要消耗石油等有限的資源。另據介紹,生產中所需的能量也降低到了以前的一半左右。
雖說原材料是植物,但是生物降解塑料的材料特性與普通塑料完全相同,具有與目前筆記本電腦所使用的聚碳酸酯和ABs樹酯(丙烯腈-苯乙烯-丁=烯共聚物,是一種強度高、韌性好、易于加工的熱塑型高分子材料)基本相同的強度。另外,這種材料還不會因日常使用而變質。
實際上,由玉米加工而成的生物降解塑料自今春開始,已經在富士通生產的部分“FMV-BIBLONB”系列筆記本電腦的機殼中被批量采用。但是公司僅在電腦機身側面非常有限的部分采用了這種材料。盡管該公司希望可以在機殼上全面采用這種材料,但還存在一些障礙。其中最大的障礙是如何提高材料的阻燃性,確保機殼不被燒毀。
所謂阻燃性,就是指“材料的不易燃燒程度”。筆記本電腦與臺式個人電腦相比,散熱能力相對較差,因此使用過程中容易產生高溫。為了防止發生火災,就要在機殼等部位使用的塑料中添加阻燃劑,以提高材料的阻燃性能。
目前在塑料中使用最廣的阻燃劑中,含有鹵素及磷系化合物等成分。但是鹵素阻燃劑在燃燒時可能產生二惡英。另外,還有研究人員認為,磷系阻燃劑可能會導致土壤污染等環境問題。
富士通和富士通研究所正在開發不產生有害物質的阻燃技術,并計劃從2010年開始在全部筆記本電腦機殼中采用生物降解塑料。
至于在成本方面,采用這種生物降解材料,其生產成本將比采用普通塑料高50%。但是隨著生物降解塑料在全世界的普及,其市場已開始迅速擴大,因此價格必然會不斷降低。即使是從日本國內來看,根據日本生物降解塑料研究會的調查,生物降解塑料的市場需求量已從1999年的2500千克增加到2003年的2萬千克。估計到2010年,這一數字將達到10萬千克以上。富士通公司分析后認為,到2015年,該公司計劃在筆記本電腦機殼中全面采用生物降解塑料時,生物降解塑料的成本將會降到與普通塑料相同的水平。
富士通公司不僅在筆記本電腦機殼中采用降解塑料,還希望將來能在鍵盤、臺式電腦機箱及外設等產品中也采用這種材料。也許在不久的將來,“回歸原色的自然電腦”將會變得非常普遍。
創新的“菠菜集成片”
在美國田納西州的橡樹嶺國家試驗室,科學家們又為你的電腦找到了一個制造高速集成電路片的新方法。不過這一回,科學家們不必為此長時間地待在枯燥乏味的實驗室里,而是走出去采購菠菜。
他們從菠菜中分離出了一種蛋白質,這種蛋白質能把陽光轉變成植物所需的物質,這個轉變過程就是所謂的光合作用。這種蛋白質被取名為“光合體系1號”,它吸收陽光并利用光的能量把水分子分解成氫、氧和電子。讓橡樹嶺的專家們感興趣的就是這些電子。它們能在萬億分之五秒的瞬間里流過“光合體系1號”的表面。
我們知道,當電子朝一個方向流動時就形成了一個電路,假如這個電路能夠被打開和關上,它就成了一個開關,就好像是你電腦中的袖珍開關——也就是電路片。所不同的是:這個“菠菜集成片”要比目前電腦中使用的、由工廠制造的硅集成片的運行速度快得多,體積也小很多。這將會促進毫微技術的發展,促進那些離不開微電腦、必須在顯微鏡下進行的研究工作取得新的進展。
這項研究屬于一門新興科學的一部分,這門科學叫做新生物電子學,它極有可能為我們如何使用能源帶來一場革命。有朝一日,我們將用上自家菜園子里的植物作為能源,而不再依賴那些非再生性資源——如石油、煤和天然氣。
不過,先不要急著去購買菠菜籽,要知道,想從“光合體系1號”中制造出有用的產品,還必須進行一段時間的研究和開發。等到那時候,你就可以在書桌上為自己的菠菜電腦騰出個地方。