碳納米管可能改變世界的八種方式

　　你可以把碳納米管想象成是由厚度僅為一個(gè)碳原子的碳薄片卷成的管狀物。它具有驚人的強(qiáng)度和令人難以置信的導(dǎo)電及導(dǎo)熱能力，因此目前科學(xué)家正在研究將它用于癌癥治療、氳燃料車等廣闊領(lǐng)域，甚至建造太空梯和打造現(xiàn)實(shí)世界的“蜘蛛俠”。下面是幾種碳納米管可能的應(yīng)用途徑，它們中可能有些最終會(huì)以失敗而告終，但是只要其中幾項(xiàng)技術(shù)變成現(xiàn)實(shí)，人們?yōu)橹冻龅木薮笈褪侵档玫摹?br/>　　
　　8、超級(jí)X光
　　
　　以碳納米管為基礎(chǔ)的新成像系統(tǒng)生成的圖像，將比現(xiàn)在使用的X光和CT掃描更加清晰，而且成像更快。X光掃描儀的工作原理是，它內(nèi)部的金屬絲被加熱到臨界高溫時(shí)會(huì)釋放出電子，這些電子穿越人體，撞擊到人體另一側(cè)的金屬電極，生成圖像。CT掃描則通過交替改變電子來源，產(chǎn)生三維圖像。美國研究人員通過給碳納米管施加電壓，讓它們同時(shí)發(fā)射出數(shù)百個(gè)電子。由于沒有金屬絲需要加熱，這種新系統(tǒng)比常規(guī)X光儀的速度更快，而且這種多功能納米管發(fā)射器還能在不需移動(dòng)的情況下，從多角度拍攝圖片。
　　
　　7、開發(fā)氫燃料車
　　
　　制造由氫燃料電池供能的汽車一直是人類的清潔能源之夢(mèng)，但其價(jià)格一直居高不下，這是因?yàn)橐褂勉K催化劑來加速電池反應(yīng)的速度。美國一個(gè)科研組發(fā)現(xiàn)，利用上面涂有氮的碳納米管，可以制成更加有效的催化劑。雖然目前納米管的造價(jià)也非常高，但取自石墨的碳納米管未來終究會(huì)比鉑劃算。
　　
　　6、快速的醫(yī)療診斷
　　
　　西班牙研究人員發(fā)現(xiàn)，碳納米管有助于解決非常棘手的醫(yī)療問題，比如可以制成用來診斷真菌傳染病的生物傳感器。傳統(tǒng)方法在收集細(xì)胞樣本后，要在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿里進(jìn)行培養(yǎng)，查看它里面是不是有白色念珠茵出現(xiàn)。而新的方法則利用碳納米管和抗體(主要攻擊假絲酵母細(xì)胞)制成晶體管。把細(xì)胞樣本放在傳感器上，酵母細(xì)胞和抗體之間的互動(dòng)，改變了該裝置的電流。傳導(dǎo)性極好的納米管記下這種改變，研究人員根據(jù)記錄結(jié)果，可以測量出樣本中出現(xiàn)酵母細(xì)胞的數(shù)量。
　　
　　5、世界上最小的芯片
　　
　　科學(xué)家可以利用碳納米管制成芯片，取代現(xiàn)有硅芯片。幾個(gè)科研組已經(jīng)找到把碳納米管展開，制成厚度僅為一個(gè)原子的石墨烯薄片的方法。石墨烯跟硅一樣，都是半導(dǎo)體，但是可大大提高電腦芯片的處理能力。展開納米管要求非常嚴(yán)格，科學(xué)家把納米管粘貼在高分子膜上，然后利用氬氣腐蝕掉“管子”之間的“紐帶”，從而形成石墨烯薄片。
　　
　　4、模仿壁虎研制強(qiáng)效黏合劑
　　
　　壁虎的腳上覆蓋著數(shù)百萬根微小的纖毛，每根纖毛的頂端都堤壓板形。由于壁虎腳落在物體表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力，即范德華力，因此壁虎可以克服重力，在天花盤上如履平地。研究人員模仿壁虎腳掌的結(jié)構(gòu)，把納米管垂直排列，然后把更短的納米管連接在它們頂端，看起來像分叉的樹梢一樣。這種黏合劑在多種物體表面上都能用，無論是粗糙的砂紙抑或光滑的玻璃。
　　
　　3、柔軟可彎曲的電子設(shè)備
　　
　　無論是折疊起來，還是像揉報(bào)紙一樣把它揉成一團(tuán)，它的性能竟一點(diǎn)不受影響，你相信有這樣的電腦屏幕嗎?日本研究人員用有機(jī)發(fā)光二極管(用有彈性的成對(duì)納米導(dǎo)管制造的)制成一個(gè)顯示器。當(dāng)有電流通過時(shí)，有機(jī)發(fā)光二極管里的有機(jī)成分會(huì)發(fā)光，從而使這種顯示器不需要背后照明，因此它們比傳統(tǒng)顯示器更薄。
　　
　　2、太空梯
　　
　　研究人員利用碳納米管制成氣凝膠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它像鋼鐵一樣結(jié)實(shí)。給它施加電壓后，這種材料的柔軟度會(huì)比橡膠還好。這種材料的應(yīng)用途徑有哪些呢?其中一種是用納米管制成繩索，當(dāng)作太空梯的電纜。太空梯可以把宇航員、貨物送入軌道。近10萬千米長的太空梯必須非常結(jié)實(shí)，柔韌性非常好，這樣才能抵御大氣風(fēng)暴和太空碎片的侵襲，同時(shí)它們還必須非常輕，這樣才不會(huì)被自身重量墜斷。
　　
　　1、治愈腫瘤
　　
　　在最新研究中，研究人員把碳納米管注射到患有腫瘤的老鼠的腎臟里，然后向腫瘤發(fā)射近紅外光。這些碳納米管通過震蕩，對(duì)激光流產(chǎn)生反應(yīng)，這個(gè)過程產(chǎn)生的熱量足以殺死周圍的腫瘤細(xì)胞。在接受激光治療的老鼠中，注射納米管數(shù)量最多的一組，有80％老鼠的腫瘤縮小或者消失不見了。這種方法顯然對(duì)老鼠的的內(nèi)臟沒有任何損害，僅在它們的皮膚上留下輕微的燒痕。當(dāng)然，在把這種方法應(yīng)用到人體以前，還要進(jìn)行很多試驗(yàn)。
　　
　　責(zé)任編輯：龐