碳纳米管,咱们从实验室谈回日常生活,那它刚被发现时,科学家们直接感叹:“这是上帝折纸!” 六边形的碳原子一层一层叠起来,卷成了跟头发丝差不多细的圆管。既轻得像羽毛,又能绕手指弯成圈。它的结构特别完美,所以同时拥有超强硬度、超高导电率还有超轻重量,一下子就被称作“神奇材料”。 这种材料后来在电子设备上大显身手。比如柔性晶体管、可弯曲传感器、折叠触摸屏,还有能卷起来的 OLED 屏幕。一根碳纳米管就能反复开关几百万次,寿命是硅基 MOSFET 的十倍以上;直径只有一纳米的纳米管却能感知到微小形变,甚至是 DNA 分子的变化;屏幕就算弯上万次,滑动起来还是丝滑无延迟;而把碳纳米管织进衬底,屏幕就像能弯成戒指那样亮。 更厉害的是,把无数碳纳米管织进布料,就成了会呼吸的发电机。穿件这样的T恤贴在发动机排气口,发动机的尾气热量被纤维里的 p-n 结捕获,就变成了电能;或者把它当背包背在身上,人体的温差也能产生电流。实验室里的转化效率已经达到了 20%,把传统热电材料甩在后面。说不定哪天,“穿在身上的充电宝”就不再是个科幻概念了。(图片来源:Michael Ströck / Wikimedia Commons)