石墨是人们日常生活中随处可见的一种材料，在铅笔芯、电池的电极、取暖的煤中都可以看到它的。提起石墨，人们自然就会想到它的“孪生姐妹”──金刚石。人们喜欢用金刚石做成戒指、耳环等饰物来象征永恒。长期以来，人们一直认为在碳的家族中只有石墨、金刚石和无定形碳这三个成员。直到1986年，美、英科学家在碳的家族中发现了第四个成员——碳60分子和碳60固体。

　　碳纳米管的构成，与石墨和碳60分子的构成都有相近之处。碳纳米管的壁，可以包含多层碳原子层，也可包含一层碳原子层，这时人们分别称它们为多层碳纳米管或单层碳纳米管。碳纳米管的直径为几个纳米到几十个纳米。也就是说，起码要10多万根纳米管“捆在一起”，才相当于人类一根头发的粗细。

　　碳纳米管具有中空的结构，可以作为“储存”氢气的容器。被其储存起来的氢气密度，甚至比液体或固态氢气的密度还高。适当加热，这些氢气可以慢慢地被释放出来。这样一种储存密度高，自身比重轻的储存装置正是当前人们梦寐以求的材料。想象一下，如果汽车用氢气材料代替汽油作燃料，尾管排出的废气中只有水蒸气，那马路上奔弛的车辆就不但不会造成空气污染，而且会增加空气的湿度。再想象一下，如果用碳纳米管储存材料做成可携式的能源，那么探险家们可以直接用它来做野炊的燃料。而氢气是取之不尽，用之不竭的可再生能源。

　　碳纳米管的另一个神奇性质，是它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的。如果把它添加到普通的金属和塑料中，用这种复合材料织成线，做成运动防护品，比如足球运动员的护腿，那绿茵场上就不会伤情不断了。异想天开的人们，甚至还勾画出这样一幅蓝图：用碳纳米管做成“天梯”直达月球。再举个例子，当前的电视机显示器都需要电子枪，假如用碳纳米管作成面积与荧光屏一样大小的平面电子枪，就可以将电视机作成壁挂式的，甚至像书一样捧在手上。


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