專家：全球工業(yè)將進(jìn)入碳材料時(shí)代(2)

　　如果考慮到傳統(tǒng)硅基材料，如水泥、玻璃以及鋼鐵工業(yè)從采礦到成品過程的污染和綜合能耗，碳材料的優(yōu)勢則更加明顯。

　　當(dāng)然，傳統(tǒng)材料利益鏈條的受益者會(huì)列舉出各種反駁的理由為自己辯護(hù)，以高端飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，今天以航空煤油驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)不論是渦噴還是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都將面新型以太陽能和其他清潔能源為代表的電動(dòng)或磁驅(qū)動(dòng)航空器的挑戰(zhàn)，正如今天的汽車引擎正在被新型電機(jī)取代一樣。支撐主流的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵材料必然轉(zhuǎn)向新一代的結(jié)構(gòu)材料體系。正在到來的新一代光伏材料，也是以碳基有機(jī)光電材料如薄膜材料，利用量子效應(yīng)來提高能量轉(zhuǎn)換效率的。遺憾的是，由于目前主流的光伏材料因?yàn)椴豢紤]環(huán)境代價(jià)的惡性競爭，價(jià)格過低，導(dǎo)致新興光電材料遲遲不能面市，甚至被迫取消生產(chǎn)計(jì)劃，只保留研發(fā)能力。

　　喧嘩總歸一時(shí)，科學(xué)的創(chuàng)新才是長久的。碳纖維已經(jīng)開始在航空、汽車等領(lǐng)域取代鋼鐵。更有趣的是，航空器與地面汽車采用的碳纖維復(fù)合材料，盡管出于成本上的考慮，成分和加工處理工藝會(huì)略有差異，但基本的工藝流程是完全一致的，這就意味著，今天生產(chǎn)各種用途碳復(fù)合材料的企業(yè)，都可以具備生產(chǎn)低空航空器相關(guān)部件的能力。隨著中國國內(nèi)空域管理改革的深入，中國成為世界低空航空器生產(chǎn)和消費(fèi)大國指日可待。

　　最后還有必要指出的是，碳納米管的應(yīng)用也是非常值得關(guān)注和投入的。以目前大量使用的觸摸屏為例，現(xiàn)在主流的觸摸屏采用稀土元素作為表面膜材料，而采用碳納米管的制備薄膜，也表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用潛力。至于其他碳結(jié)構(gòu)在量子通信上的潛力，則更加激動(dòng)人心。

　　從工業(yè)能力的角度看，與碳元素相關(guān)的工業(yè)集群也正在孕育和成長中。美國加州的硅谷作為人類高科技企業(yè)集群的象征，曾經(jīng)在過去30年中，對全球科技產(chǎn)生了巨大的影響。我們有理由去建設(shè)新興的碳谷，作為對21世紀(jì)的科技新地標(biāo)。我個(gè)人認(rèn)為未來20年內(nèi)全球“碳谷”的工業(yè)產(chǎn)值至少可以是現(xiàn)在鋼鐵工業(yè)、玻璃工業(yè)和造紙工業(yè)產(chǎn)值總和，以碳復(fù)合材料制造的建筑、家具、 服裝 、交通工具、食物工廠以至于作為新興藥物載體、人造器官的問世，人類經(jīng)濟(jì)新高潮也將隨之而來。

　　(丁未 作者系中國機(jī)電一體化技術(shù)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)主任、北京含弘天工科技有限公司董事長)