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    佛羅里達州立大學華人科學家王本（音譯）和其領導的科研團隊成功攻克了納米材料“巴基紙”實用性難題，這意味著人類將來可以使用更輕巧、更堅固的“巴基紙”來制造“紙”汽車、“紙”飛機甚至是“紙”坦克。

 

    造“紙”新工藝

 

    王本指出，巴基紙的“超強度”源于其基本組成部分——碳納米管，每個碳納米管都有獨特的曲面結構，而由數(shù)以億計的碳納米管構成的巴基紙的強度自然驚人。王本說,“如果你有1克碳納米管，僅僅是1克，當你把這一克重的碳納米管并列擺好，那么它可以覆蓋住一個足球場的三分之二。”

 

    經(jīng)過艱苦的努力，王本和他領導的研究人員還找到了解決巴基紙結構不穩(wěn)定問題的方案：將碳納米管置于強磁場中，碳納米管就會按固定方向規(guī)則地排列，這樣就可以使巴基紙的結構更加穩(wěn)定，從而增加強度。

 

    碳納米管應用的另一個難題也曾困擾科學家們多年，由于碳納米管表面極為光滑，很難把它們粘合在一起。而王本和他的團隊找到了一種在碳納米管表面制造一些微小凹陷的方法，利用這些人為制造的凹陷，碳納米管就更容易被粘合在一起，當然要適當控制凹陷的數(shù)量，不能太多。

 

    目前，王本和他的科研小組只能造出中等強度的巴基紙，這種巴基紙的強度只有最新合成材料——IM7強度的一半左右，王本希望在短時間內(nèi)彌補這種差距。王本指出，“隨著科研進度的加快，我希望到2009年年底，巴基紙的強度能達到IM7的水平，而重量只有IM7的35%。”目前巴基紙只能在實驗室中生產(chǎn)，但是佛羅里達州立大學已經(jīng)打出廣告尋求商業(yè)開發(fā)的合作伙伴。

 

    新武器：“紙”坦克

 

    王本認為，再過5年就可以在航空領域使用全新結構的納米材料。巴基紙會首先應用于飛機的電磁屏蔽領域和防雷擊系統(tǒng)。因為電流和一些自然因素（太陽活動、北極光）會影響無線電設備和其他電子元件的正常工作，目前美國空軍已經(jīng)有合同意向，訂購這些超過普通防護標準4倍的巴基紙材料。目前的防雷材料主要是銅絲網(wǎng)，用巴基紙?zhí)娲~絲網(wǎng)可以減輕重量，并降低耗油量。

 

    巴基紙的另一個主要應用領域是燃料電池，巴基紙可以用來制作電極、電容和電池主體，巴基紙電池無毒，散熱性好，比筆記本電腦上使用的石墨電池更輕、更節(jié)能，將來可作為石墨電池的替代品大規(guī)模普及。更長遠的計劃是用巴基紙材料制造飛機、汽車和其他設備，軍方則更有興趣用巴基紙來制造裝甲車和坦克，以及研發(fā)“隱身”（反雷達）材料。

 

    王本對巴基紙的推廣十分樂觀，他強調(diào)，“明年我們的研究可能會有所突破，我們已經(jīng)打出了商業(yè)廣告。這些碳納米管不僅是實驗室中的奇跡，也有在全世界推廣的潛力，我確信。”

 

    “巴基紙”的由來

 

    “巴基紙”又稱“超強度紙”，其外觀和其他的A4打印紙沒有什么不同。巴基紙是用厚度只有人類頭發(fā)絲五萬分之一的碳分子螺旋管構成的，把同等大小的巴基紙疊放在一起，并用強大的外力將其壓合成一個整體，那么就得到了“巴基紙板”，巴基紙板是同體積的鋼鐵制品重量的十分之一，而強度卻是鋼鐵的500倍。更令人稱奇的是，巴基紙不但質(zhì)量輕，硬度大，而且還具有良好的導電性，可與銅和硅相媲美。除此之外，它的散熱性也與銅和鋼不相上下。用巴基紙可以造出世界上最輕、最經(jīng)濟的汽車和飛機以及功能最強大的計算機，也可以用作改進電視的顯示屏等。

 

    早在1985年，英國科學家哈里·克洛托加入美國萊斯大學的科研小組，致力于“碳”與宇宙（行星）起源的研究。科研小組試圖模擬出一個行星的生成環(huán)境，科學家們希望通過這種方法揭示出宇宙之源——碳的秘密。科學家在研究中有了一項意外的收獲——“碳60分子”（C60），這種碳60分子結構與足球十分相似。在克洛托看來，碳60分子與未來主義者、發(fā)明家、建筑大師——巴克敏斯特·富勒最為推崇的“拱形結構”十分相似，于是克洛托就將碳60原子命名為“新巴克敏斯特-富勒分子”簡稱為“巴基球分子”。巴基球分子是繼石墨和鉆石之后，人類發(fā)現(xiàn)的第三種純碳分子。克洛托和萊斯大學的同事因此獲得1996年度的諾貝爾化學獎。

 

    此后日本物理學家飯島澄男在美國亞利桑那州立大學研制出一種成熟的“碳納米管”，而隨后斯莫利實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)可以利用“液體懸浮液”穿過濾篩孔的方法將碳納米管粘合在一起，制作成一種薄膜形狀的——巴基紙。

 

    現(xiàn)在人們已經(jīng)開始利用碳納米管制造網(wǎng)球拍和自行車，但是數(shù)量都十分有限。因為排列在一起的碳納米管會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，這就使巴基紙的內(nèi)部結構十分不穩(wěn)定，強度也因此受到影響。目前科研人員只生產(chǎn)出了低強度的巴基紙，而且產(chǎn)量很低，造價也過高。