[編者按]碳納米管是由石墨原子單層繞同軸纏繞而成或由單層石墨圓筒沿同軸層層套構(gòu)而成的管狀物，是在1991年由日本電子顯微鏡專(zhuān)家飯島發(fā)現(xiàn)的，之后便掀起了一股碳納米管研究熱潮。碳納米管被譽(yù)為21世紀(jì)材料界的奇跡，在信息技術(shù)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)、航空航天技術(shù)及能源技術(shù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

    “碳納米管是我所能見(jiàn)到的最好的導(dǎo)電材料。”美國(guó)賴(lài)斯大學(xué)化學(xué)和材料科學(xué)教授安德魯·巴倫希望用這種材料制成一些非常大東西，例如幾千英里長(zhǎng)的高導(dǎo)電電力傳輸線，用于建設(shè)更有效的能源網(wǎng)格。

　　而這也是賴(lài)斯大學(xué)已故教授理查德·斯莫利一個(gè)未完成的構(gòu)想，他因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了碳納米而榮膺諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

　　技術(shù)突破

　　碳納米管，這種二十世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn)的特殊材料今年變得廣受矚目。這一研究領(lǐng)域的終極目標(biāo)之一，便是依靠掌握碳納米管的手性，即分子的對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)，合成單壁碳納米管。

　　來(lái)自芬蘭阿爾托大學(xué)、俄羅斯普羅霍羅夫普通物理研究所以及丹麥技術(shù)大學(xué)電子顯微中心的科學(xué)家們?nèi)涨靶�布，他們已�?jīng)掌握了碳納米管中超過(guò)50%的手性。

　　這一關(guān)鍵技術(shù)的突破意味著碳納米管的商業(yè)開(kāi)采以滿足無(wú)數(shù)實(shí)際應(yīng)用正式邁開(kāi)腳步。

　　在碳納米管被發(fā)現(xiàn)之初，技術(shù)和復(fù)雜的工藝令這一技術(shù)止步不前。其無(wú)法在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮作用的一大制約因素，便是人們沒(méi)法很好地掌握其手性，手性決定著碳納米管的光學(xué)和電子特性。

　　就好比你拿起一張紙，當(dāng)你將它卷起放入一只試管中是，它會(huì)呈現(xiàn)一種狀態(tài)；而當(dāng)你將它卷成某個(gè)角度，它又會(huì)呈現(xiàn)另外一種樣子�！笆堑�，這就是我們?nèi)绾谓忉寙伪谔技{米管的結(jié)構(gòu)。就像按照各種方向和寬度，將石墨烯片通過(guò)不同的方式卷曲�！卑�爾托大學(xué)科學(xué)院應(yīng)用物理系的教授艾司科·考皮寧說(shuō)。

　　產(chǎn)業(yè)落地

　　碳納米管被視為有朝一日有望超越硅在生產(chǎn)計(jì)算機(jī)芯片中的作用。它比硅晶體管體積更小，速度更快，同時(shí)也更節(jié)能。碳納米管也曾被海外媒體譽(yù)為21世紀(jì)材料界的奇跡，可以用于水和油的凈化，人造肌肉、骨骼支架或是細(xì)胞療法，甚至還可以用來(lái)制造更好的平板電腦顯示屏，LED及柔性顯示屏。

　　近期，富士康旗下的天津富納源創(chuàng)科技有限公司通過(guò)與清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)碳納米管觸控屏產(chǎn)業(yè)化。

　　航天工程學(xué)家也為這種超級(jí)材料著迷。研究人員正在尋找一種更為強(qiáng)勁且更輕的材料用于下一代商業(yè)飛機(jī)，理想的方法之一便包括將碳納米管涂于碳纖維表面進(jìn)而增加其強(qiáng)度。麻省理工學(xué)院的博士后斯蒂芬·施泰納說(shuō)，這是一個(gè)令人感到興奮的領(lǐng)域，并且極有可能對(duì)環(huán)境、飛行器等方面產(chǎn)生大范圍的影響。

　　此外，來(lái)自新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員也利用單壁碳納米管膜作為材料之一，成功研制出具有超強(qiáng)伸縮性、高集成度的超級(jí)電容器的儲(chǔ)能裝置，用于彌補(bǔ)彈性電子產(chǎn)品急需的能量來(lái)源。