神奇的纳米管

中国科学家创造了功能材料的世界纪录。这是世界上最长的3毫米超长定向碳纳米管列车的成功生产。碳纳米管是一种奇怪的分子，它使用一种特殊的化学蒸汽方法通过形成长链来“生长”碳原子。生产的“超薄管”有50，000根，并排排列时只有一根发丝宽。这种细长的分子，人们给它一个测量单位“纳米”(百万分之一毫米)的名字，叫做“纳米管”。尽管碳纳米管理论上可以长到几千米，但是通过各种方法制备的最长的碳纳米管只有1200微米。我国科学家发现了另一种创造性地生产3毫米长碳纳米管的方法，将长度增加了数万倍。碳纳米管具有不可思议的强度和韧性，但它们重量极轻，导电性高，并且兼具金属和半导体的特性。当纳米管结合在一起时，它们的强度是相同体积的钢的100倍，但它们的重量只有1/6。有一次，莫斯科大学的研究人员将少量纳米管置于29千帕的水压下(相当于18000千米的水深)进行实验，以找出纳米管的抗压强度。出乎意料的是，纳米管在被施加到1/3的预定压力之前被压碎。他们立即解除了压力，但它立即像弹簧一样恢复了原来的形状。结果，科学家们受到启发，发现使用碳纳米管制造尽可能薄的弹簧作为汽车或火车的减震器，可以大大减轻车辆的重量。更令人惊讶的是，当美国、中国、法国和巴西最近使用精密电子显微镜测量纳米管在电流中的振荡频率时，他们发现纳米管上微小粒子引起的变化是可以测量的，从而创造出一种“纳米尺度”，可以重达2000亿克单一病毒。世界上最小的规模有助于科学家识别病毒种类和发现新病毒。在航天工业中，使用碳纳米管制造人造卫星拖绳不仅可以为卫星供电，还可以承受非常高的温度而不燃烧。在电子工业中，由碳纳米管制成的晶体管只有半导体的1/10大。用碳基分子电子设备取代计算机芯片将会导致计算机的一场新革命。