碳纳米管可能改变世界的八种方式

你可以把碳纳米管想象成是由厚度仅为一个碳原子的碳薄片卷成的管状物。它具有惊人的强度和令人难以置信的导电及导热能力，因此目前科学家正在研究将它用于癌症治疗、氲燃料车等广阔领域，甚至建造太空梯和打造现实世界的“蜘蛛侠”。下面是几种碳纳米管可能的应用途径，它们中可能有些最终会以失败而告终，但是只要其中几项技术变成现实，人们为之付出的巨大努力就是值得的。

　　

　　8、超级X光

　　

　　以碳纳米管为基础的新成像系统生成的图像，将比现在使用的X光和CT扫描更加清晰，而且成像更快。X光扫描仪的工作原理是，它内部的金属丝被加热到临界高温时会释放出电子，这些电子穿越人体，撞击到人体另一侧的金属电极，生成图像。CT扫描则通过交替改变电子来源，产生三维图像。美国研究人员通过给碳纳米管施加电压，让它们同时发射出数百个电子。由于没有金属丝需要加热，这种新系统比常规X光仪的速度更快，而且这种多功能纳米管发射器还能在不需移动的情况下，从多角度拍摄图片。

　　

　　7、开发氢燃料车

　　

　　制造由氢燃料电池供能的汽车一直是人类的清洁能源之梦，但其价格一直居高不下，这是因为要使用铂催化剂来加速电池反应的速度。美国一个科研组发现，利用上面涂有氮的碳纳米管，可以制成更加有效的催化剂。虽然目前纳米管的造价也非常高，但取自石墨的碳纳米管未来终究会比铂划算。

　　

　　6、快速的医疗诊断

　　

　　西班牙研究人员发现，碳纳米管有助于解决非常棘手的医疗问题，比如可以制成用来诊断真菌传染病的生物传感器。传统方法在收集细胞样本后，要在实验室的培养皿里进行培养，查看它里面是不是有白色念珠茵出现。而新的方法则利用碳纳米管和抗体(主要攻击假丝酵母细胞)制成晶体管。把细胞样本放在传感器上，酵母细胞和抗体之间的互动，改变了该装置的电流。传导性极好的纳米管记下这种改变，研究人员根据记录结果，可以测量出样本中出现酵母细胞的数量。

　　

　　5、世界上最小的芯片

　　

　　科学家可以利用碳纳米管制成芯片，取代现有硅芯片。几个科研组已经找到把碳纳米管展开，制成厚度仅为一个原子的石墨烯薄片的方法。石墨烯跟硅一样，都是半导体，但是可大大提高电脑芯片的处理能力。展开纳米管要求非常严格，科学家把纳米管粘贴在高分子膜上，然后利用氩气腐蚀掉“管子”之间的“纽带”，从而形成石墨烯薄片。

　　

　　4、模仿壁虎研制强效黏合剂

　　

　　壁虎的脚上覆盖着数百万根微小的纤毛，每根纤毛的顶端都堤压板形。由于壁虎脚落在物体表面时，会产生强大的吸引力，即范德华力，因此壁虎可以克服重力，在天花盘上如履平地。研究人员模仿壁虎脚掌的结构，把纳米管垂直排列，然后把更短的纳米管连接在它们顶端，看起来像分叉的树梢一样。这种黏合剂在多种物体表面上都能用，无论是粗糙的砂纸抑或光滑的玻璃。

　　

　　3、柔软可弯曲的电子设备

　　

　　无论是折叠起来，还是像揉报纸一样把它揉成一团，它的性能竟一点不受影响，你相信有这样的电脑屏幕吗?日本研究人员用有机发光二极管(用有弹性的成对纳米导管制造的)制成一个显示器。当有电流通过时，有机发光二极管里的有机成分会发光，从而使这种显示器不需要背后照明，因此它们比传统显示器更薄。

　　

　　2、太空梯

　　

　　研究人员利用碳纳米管制成气凝胶，结果发现它像钢铁一样结实。给它施加电压后，这种材料的柔软度会比橡胶还好。这种材料的应用途径有哪些呢?其中一种是用纳米管制成绳索，当作太空梯的电缆。太空梯可以把宇航员、货物送入轨道。近10万千米长的太空梯必须非常结实，柔韧性非常好，这样才能抵御大气风暴和太空碎片的侵袭，同时它们还必须非常轻，这样才不会被自身重量坠断。

　　

　　1、治愈肿瘤

　　

　　在最新研究中，研究人员把碳纳米管注射到患有肿瘤的老鼠的肾脏里，然后向肿瘤发射近红外光。这些碳纳米管通过震荡，对激光流产生反应，这个过程产生的热量足以杀死周围的肿瘤细胞。在接受激光治疗的老鼠中，注射纳米管数量最多的一组，有80％老鼠的肿瘤缩小或者消失不见了。这种方法显然对老鼠的的内脏没有任何损害，仅在它们的皮肤上留下轻微的烧痕。当然，在把这种方法应用到人体以前，还要进行很多试验。

　　

　　责任编辑：庞　云