在九十年代初,当第一束碳纳米管被扫描隧道显微镜逮住,科学家们就给它打了个“上帝折纸”的标签。这玩意儿结构像六边形碳原子搭起来的积木,卷成了头发丝那么细的圆管,又轻又韧。因为结构完美,它兼有硬度高、导电好、重量轻的特点,马上就被封上了“神奇材料”。咱们看Michael Ströck 在Wikimedia Commons上拍的图就能直观地感受到。 到了现在,二十多年过去,碳纳米管早就不是仅供观赏的老古董了。不管是柔性晶体管、能折的传感器,还是弯着玩的触摸屏、卷起来的OLED屏幕,全离不开它这根“隐形骨架”。比如说晶体管吧,单根纳米管能扛得住几百万次开关折腾,寿命是硅基MOSFET的10倍多;至于传感器,虽说只有1纳米粗,却能感受到东西形变、气体分子甚至DNA杂交的动静;触摸屏弯折一万次照样不卡顿;屏幕要是把纳米管织到衬底上,弯成戒指戴在手上照样亮得刺眼。 更绝的是把热量变成电流这一招。要是把无数微米级的碳纳米管拉成纤维织进衣服里,这就能做成块会呼吸的发电机。把T恤往发动机排气口一挂,尾气的热量被纤维里的p-n结抓住就成了电;背包装在人后腰上,靠着体温差也能让电在纤维里乱窜。实验室里这玩意儿已经能把20%的热量转化成电了,普通热电材料根本追不上。未来咱们身上穿的衣服说不定就是个“充电宝”。