神奇的纳米碳管：储氢、显示和发光应用

纳米碳管是一种很神奇的材料。它非常坚固，强度比钢要高100倍，有着特别强的导电性能，重量极轻，只有钢的1/6。它们非常微小，50 000个并排起来也只有一根头发丝那么宽。

纳米碳管示意图

1991年，科学家第一次发现了纳米碳管，它是由石墨碳原子卷曲而成的碳管，管子的直径一般在几纳米到几十纳米，管壁的厚度也仅有几纳米。看上去像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。

1992年，科学家进一步发现碳纳米管会因为管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性；1996年，我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长；1999年，韩国的研究人员制造出来碳纳米管彩色显示器；2000年，日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器。

近年来，中国科学家不仅合成出世界上最长的碳纳米管，而且成功研制出了具备良好储氢性能的碳纳米管和碳纳米管显示器，并进一步研制发光器件。

氢气被很多人视为未来的清洁能源。但是氢气本身密度太低，压缩成液体储存十分不方便，且有安全隐患。碳纳米管具有中空的结构，自身很轻，可作为储氢的“容器”，储氢密度甚至比液态或固态氢的密度还高。适当加热，氢气就可以缓慢释放出来。(www.xing528.com)

在碳纳米管的内部也可以填充金属或氧化物。这样的碳纳米管可以作模具用，先用金属物质灌满碳纳米管，再把碳层腐蚀掉，就可制备出最细的纳米尺度的导线。有些碳纳米管本身还可作为纳米尺度的导线。这样利用碳纳米管或制备的微型导线可置于硅芯片上，用来生产更加复杂的电路。

已经投入市场的纳米材料

利用碳纳米管的性质还可以制出很多性能优异的复合材料，如用碳纳米管材料增强塑料的力学性能，使其导电性好，耐腐蚀。碳纳米管上极小的微粒可以引起碳纳米管在电流中的摆动频率发生变化，1999年，巴西和美国科学家发明了精度在10-17千克精度的“纳米秤”，能称量单个病毒的质量。德国科学家还研制出能称量单个原子的“纳米秤”。

需要说明的是，关于纳米技术和纳米材料的研究还远没有达到我们希望或者想象的程度。在很多地方，纳米话题中还有人为炒作的成分。因为商家的炒作，使得纳米技术变得神奇化、妖魔化。所以，纳米专家很忧虑地指出，商家的盲目炒作纳米概念不仅不会加速纳米时代的到来了，相反会阻碍纳米技术的发展。