碳原子挨个儿“铺”成薄膜，首次实现工业量产，可替代现有触摸屏——
昨天（18日），一座新的“丝绸厂”正式落户位于怀柔区雁栖湖附近的北京纳米科技产业园区。这里建成世界上首条用原子“铺设”纳米级别“碳丝绸”的生产线，每个月生产的碳纳米管薄膜，可以为300万部手机提供触摸屏。
“今天是纳米时代‘丝绸之路’的开端。”在昨天的签约仪式上，清华大学的刘亮博士用这个比喻，介绍了清华—富士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化项目入驻北京纳米科技产业园的意义。
之所以拿“丝绸”作比喻，其中一个原因是这种薄膜轻盈飘逸之极——受人体表面散发的热空气影响，碳纳米薄膜放在掌心都能自己飘动，“像烟一样轻。”在视觉上，只有几个原子叠加厚度的薄膜，几乎是透明的。而且，碳纳米薄膜的制作过程，也经历了类似丝绸纺织中的“抽丝”、“纺布”等工艺，把高质量碳纳米管整齐地排列形成薄膜。
此外，和古代只有中国出产的丝绸一样，这种精确排列获得的碳纳米薄膜，目前只有中国能生产制作。
碳纳米管在1991年由日本科学家首次发现。直到2002年，才由我国的范守善院士团队在世界上率先制备成功超顺排碳纳米管材料，并将成果发表在英国《自然》杂志。这项技术被业内评价为“架起了一个联系纳米世界和宏观世界的桥梁”，也打开了一条碳纳米管真正应用的道路。目前，清华—富士康纳米科技研究中心已获得包括中国、美国、日本、欧洲等地在内的超过1800项专利授权，贯通了碳纳米管从原创性基础研究、应用技术开发、产业化技术攻关到大规模生产应用的完整创新链。
据悉，此次签约的产业化项目，主要是生产制作手机触摸屏的原材料。北京的工厂先期主要生产8英寸直径的碳纳米管原材料。0.3毫米厚、0.5克重的一块原材料，送到天津的工厂，像抽纸一样就制成了1600张手机触摸屏。“我们都习惯用快递公司送货。”刘亮告诉记者，“因为实在太轻便了。”
高技术含量让这个“丝绸厂”实现了寸土寸金的产值。第一期厂房只有3000平方米，但每个月生产的碳纳米材料的原料，可以制作出300万片手机触摸屏。4年内，其年产量将达到1.8亿片，年产值近十亿元。
和目前制作触摸屏使用的稀有金属“铟”相比，碳纳米薄膜解决了金属储量不足的问题，也更加环保。“我们的生产原料就是甲烷这样的碳氢气体——没有金属矿石冶炼时的污染，也没有触摸屏加工过程中的蚀刻污染。”刘亮介绍。因为零污水、零废渣、零废气排放，这个“丝绸厂”得以落户在距离雁栖湖大约4公里的纳米科技园区。
超顺排纳米管材料除了可以直接制膜、拉丝外，在超细导线、瞬时加热器、超薄扬声器等多个领域也具有极其广阔的应用空间。其中，碳纳米管具有神经细胞引导功能，并且对细胞没有毒害作用，因此能在未来帮助人类生产人工肾脏——只要用碳纳米管制成肾脏形状，培育的人体细胞可以顺着碳纳米管自主生长、繁殖，最终形成一个不会让移植患者排异的肾脏。届时，这一“轻如烟”的纳米材料，将创造出更大的社会财富。
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