你知道宦官上最“黑”的资料是什么吗？近期，国外一所学院的研讨人员运用碳纳米管制作出一款资料，可吸收99.96%以上的入射光，可谓资料宗族中的“黑洞”。无独有偶，相同是碳纳米管资料，研讨人员运用逾越1.4万个碳纳米管晶体管，制作出16位微处理器芯片，并向宦官发出了“Hello, World”的信息。

　　碳纳米管，作为一种具有特别结构的一维量子资料，具有许多超乎寻常的力学、电学、热学等物理功能和化学功能。请看

　　在碳纳米管没有出现在世人面前之前，硅是半导体宗族中名副其实的“王者”。现有每个晶体管的中心都是由硅制成的半导体组件。依据晶体管的“敞开”和“封闭”状况，来显现是否有电流经过，进而在计算机中呈现出1和0的“计算机语言”。只不过，硅晶体管现在在体积和功能上逐步面对开展瓶颈，人们所以将更多地目光会集到碳纳米管等新式资料上。

　　碳纳米管又叫巴基管，是一种由呈六边形摆放的碳原子构成的数层或数十层的同轴圆管，管的直径一般为2到20纳米。与头发丝比较，碳纳米管的直径只要它的几万分之一，现在揭露报导的最细碳纳米管直径为0.4纳米。正是因为碳纳米管简直只要原子那么厚，且可以很好地传输电流，人们才能用碳纳米管制作出比硅更好的半导体。

　　研讨标明，碳纳米管处理器的运转速度比硅处理器快2倍，功耗却只要硅处理器的1/3，功能优异的新一代电子产品“王者”呼之欲出。

　　事实上，碳纳米管还有着许多可谓“特立独行”的奇特特性。作为迄今为止人类发现的力学功能最好的资料，碳纳米管有着极高的拉伸强度、杨氏模量和开裂应变。与类型ASTMA228的高强度钢比较，碳纳米管的强度是它的270倍，弹性约为它的5倍，密度却只要它的1/6。

　　此外，碳纳米管在电学、热学和光学等方面也有着逾越传统导电、导热资料的优异体现。从理论上讲，碳纳米管的导电功率是硅的10倍，一旦碳纳米管得到广泛运用，“硅谷”或许就真的名不虚传了。

　　早在1985年，“足球”结构的富勒烯一经发现，马上引来了全宦官的目光。以“足球”结构为根底，稍加改动，就可构成具有中空圆柱状结构的碳纳米管。1991年，日本研讨人员初次在碳纤维中发现了碳纳米管。随后，研讨人员又发现了碳纳米管优异的导电性等许多功能。现在，人们正在向着批量制备单根长度到达米级乃至公里级以上的碳纳米管而尽力。

　　想要“征服”碳纳米管这一“资料之王”实属不易。尽管碳纳米管是一种半导体，但其现在的制作进程需求用到金属，不可避免地会在制品资猜中混入金属杂质。一起，将碳纳米管转化为电子元器件，需求将纳米管放置在极端准确的方位上。现在，人们还没有把握能让碳纳米管在特定方位成长的办法。碳纳米管也对其“出世”的“产房”提出了极高要求：一旦环境温度过高致使催化剂失掉活性，碳纳米管就会中止“成长”；相反，假如操控上稍有差池，碳纳米管又会“张狂地成长”。

　　事实上，早在2013年，有关研讨人员就制作出了具有178个晶体管的第一台碳纳米管计算机，其间每个晶体管包含大约10到200纳米长的碳纳米管。现在，已有直径约为1微米的碳纳米管计算机晶体管研制成功，每秒能开关约100万次。此外，研讨人员还发现碳纳米管有着优异的储氢功能，有望成为氢能电池的制作资料，可广泛运用于电动车、潜艇、电力机车等范畴。

　　人们还方案将千千万万根碳纳米管拧在一起组成微观纤维，这种被称为“终极纤维”的碳纳米管纤维，将对21世纪高端科技开展具有严重战略意义。一旦人们在“征服”碳纳米管范畴获得打破，一场由碳纳米管发端的科技革新行将“引爆”全球。

　　在地球和月球或太空基地之间建立一座“太空天梯”，这一场景曾出现在包含《三体》在内的许多科幻小说中。要想制作月地“太空天梯”，就要能找到一种能跨过38万公里间隔且不被本身分量拉断的资料。作为迄今为止发现的力学功能最好的资料之一，碳纳米管有着极高的拉伸强度，或将助力人们从地球“爬向太空”。未来，人类进入太空或运送物资进入空间站，或许就能像乘坐电梯相同来去自如。

　　相同借助于碳纳米管共同的力学特性，研讨人员正测验研讨制作比如“拉不断”的绳子、“扯不破”的纤维布和“打不透”的防弹衣等“黑科技”产品。风力发电机运用的叶片，对资料的强度和刚度要求极高，运用碳纳米管纤维制成的增强复合资料将成为最好的挑选。碳纳米管纤维增强复合资料还具有极好的抗疲劳性，在桥梁、修建中运用，不只可以进步强度和抗震才能，还将延伸其运用寿命。未来，包含高尔夫球杆、钓鱼竿、网球拍、自行车、轿车、高铁列车等，都可以选用碳纳米管资料。

　　把能量储存到碳纳米管中，相似“钢铁侠”一般的配备也将成为实际。现在，国外某实验室正牵头研制一种可以对外供给电能的新式服装。这种将碳纳米管变成纺织面料的服装，将为战场上运用的照明设备、夜视仪和通讯设备等供给电力供应，必然进一步减轻单兵担负。

　　此外，有研讨人员还经过组成碳纳米管资料，研制出一种能活络感知压力改变的传感器织物，可在运动练习范畴发挥重要作用。人们还测验将碳纳米管制成通明导电的薄膜，用作触摸屏的代替资料。

　　关于碳纳米管的未来运用还有许许多多。因为特别的结构和介电性质，碳纳米管体现出较强的宽带微波吸收功能，是一种有着光明前途的抱负微波吸收剂，可用于隐身资料、电磁屏蔽资料或暗室吸波资料等。一起，研讨人员畅想将碳纳米管制作成可注射入人体内的微型芯片，还方案将碳纳米管打造成能杀死人体内癌细胞的纳米机器人。