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神奇的纳米管

[字体: ] [ 中学生科技网 | 时间:2013-01-20 08:53 ]

  我国科学家在一种功能材料上创造了一项世界纪录。这就是成功地制造出三毫米长 的超长定向碳纳米管列车,长度列于世界之最。? 碳纳米管是一种奇异分子,它是使用一种特殊的化学气相方法,使碳原子形成长链来“生长 ”。出的“超细管子”,细到5万根并排起来才有一根头发丝宽。这种又长又细的分子,人 们 给它取个计量单位“纳米”(百万分之一毫米)的名字,叫“纳米管”。尽管碳纳米管在理论 上可长到几公里而不断,但人们已用多种方法制备的碳纳米管,最长也只有一二百微米。我 国科学家另辟蹊径,创造性地制出了3毫米长的碳纳米管,把长度增加了上万倍。

  碳纳米管有着不可思议的强度与韧性,重量却极轻,导电性极强,兼有金属和半导体的性能 ;把纳米管组合起来,比同体积的钢强度高100倍,重量却只有1/6。

  一次,莫斯科大学的研究人员为了弄清纳米管的受压强度,将少量纳米管置于29Kpa的水压 下(相当于水下18000千米深的压力)做实验。不料,未加到预定压力的1/3,纳米管就被压扁 了。他们马上卸去压力,它却像弹簧一样立即恢复了原来形状。于是,科学家得到启发,发 明了用碳纳米管制成像低一样薄的弹簧,用作汽车或火车的减震装置,可大大减轻车辆的重 量。

  更令人惊奇的是,最近美国、中国、法国和巴西科学用精密的电子显微镜测量纳米管在电流 中出现的摆动频率时,发现可以测出纳米管上极小微粒引起的变化,从而发明了能称量亿亿 分之二百克的单个病毒的“纳米秤”。这种世界上最小的秤,为科学家区分病毒种类,发现 新病毒作出了贡献。

  在航天事业中,利用碳纳米管制造人造卫星的拖绳,不仅可以为卫星供电,还可以耐受很高 的温度而不会烧毁。在电子工业上、用碳纳米管生产的晶体管,体积只有半导体的1/10,用 碳基分子电子装置取代电脑芯片,将引发计算机的新的革命。

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