明天的電腦

“玉米”電腦，“菠菜”電腦，“雞毛”電腦，也許這些今天看來(lái)還很另類(lèi)，甚至近乎天方夜譚，但它們卻是我們未來(lái)不可缺少的伙伴。環(huán)保，綠色，不再是一句簡(jiǎn)單的口號(hào)，一步一步，它正在走進(jìn)我們的生活。

“玉米”電腦

主機(jī)采用玉米材料——這種獨(dú)特的筆記本電腦正在引起人們的廣泛關(guān)注。今年初，日本富士通公司和富士通研究所聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功了在筆記本電腦機(jī)身上采用以植物為原料的“生物降解塑料”技術(shù)。

生物降解塑料既具有和普通塑料相同的特性，同時(shí)在使用后還可以通過(guò)土壤中的微生物，分解成水和二氧化碳，而且還具有燃燒后不會(huì)產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)的特點(diǎn)。因此作為環(huán)保材料受到了廣泛關(guān)注，其影響也延伸到了電腦零部件。

上述兩單位開(kāi)發(fā)的筆記本電腦采用生物降解塑料的主要成分是聚乳酸，它是以玉米等植物淀粉為原料，不再消耗像由石油煉制成的普通塑料那樣的有限資源。同時(shí)，生產(chǎn)時(shí)所需的能量也降低到了以前的一半左右。

雖說(shuō)原材料是植物，但材料特性與普通塑料完全相同，具有與目前筆記本電腦所使用的聚炭酸醋和ABS樹(shù)酯基本相同的強(qiáng)度。另外，這種材料還不會(huì)因日常使用而變質(zhì)。

實(shí)際上，由玉米加工而成的生物降解塑料自今春開(kāi)始，已經(jīng)在富士通生產(chǎn)的部分“FMVBIBLONB”系列筆記本電腦的機(jī)殼中被批量采用。但目前僅在機(jī)身側(cè)面非常有限的部分采用了這種材料。之所以還不能全面采用這種材料，其最大的障礙是如何確保阻燃性。

筆記本電腦與臺(tái)式個(gè)人電腦相比，散熱能力有限，因此容易產(chǎn)生高溫。為防止出現(xiàn)火災(zāi)，就要在制造機(jī)殼等部分的材料中添加阻燃劑，以提高電腦的阻燃性。

目前在塑料中使用最廣泛的幾種阻燃劑中，都含有鹵素及磷系化合物等成分。這種阻燃劑在燃燒時(shí)可能產(chǎn)生二惡英。此外，磷系阻燃劑可能會(huì)導(dǎo)致土壤污染等。

富士通研究所正在研發(fā)不產(chǎn)生有害物質(zhì)的阻燃技術(shù)，并計(jì)劃從2010年開(kāi)始在整個(gè)筆記本電腦機(jī)殼中采用生物降解塑料。

在成本方面，采用這種材料，其費(fèi)用將比采用普通塑料提高50％。但隨著生物降解塑料在全世界普及生產(chǎn)，市場(chǎng)開(kāi)始迅速擴(kuò)大，因此價(jià)格必然會(huì)不斷降低。據(jù)日本生物降解塑料研究會(huì)的調(diào)查結(jié)果，生物降解塑料日本市場(chǎng)的需求量，1999年為2500噸，2003年為2萬(wàn)噸，到2010年估計(jì)將達(dá)到10萬(wàn)噸以上。

富士通還希望將來(lái)能在鍵盤(pán)、臺(tái)式電腦機(jī)箱及外設(shè)等產(chǎn)品中也采用降解塑料。不久的將來(lái)，“回歸原色的自然電腦”將會(huì)變得非常普通。

“菠菜”電腦

在美國(guó)田納西州的橡樹(shù)嶺國(guó)家試驗(yàn)室，科學(xué)家們又為你的電腦找到了一個(gè)制造高速集成電路片的新方法。不過(guò)這一次，科學(xué)家們不必為此長(zhǎng)時(shí)間地待在枯燥乏味的實(shí)驗(yàn)室里，而是走到田野中去尋找菠菜。

科學(xué)家從菠菜中分離出了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)能把陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成植物所需的物質(zhì)，這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程就是所謂的光合作用。這種蛋白質(zhì)被取名為“光合體系1號(hào)”，它吸收陽(yáng)光并利用光的能量把水分子分解成氫、氦和電子。讓橡樹(shù)嶺的專(zhuān)家們感興趣的就是這些電子，這些電子能在萬(wàn)億分之五秒的瞬間里流過(guò)“光合體系1號(hào)”的表面。

電子朝一個(gè)方向流動(dòng)就形成了一個(gè)電路，假如這個(gè)電路能夠被控制，能夠被打開(kāi)和關(guān)上，就好像是你電腦主板上的袖珍開(kāi)關(guān)——那就是集成電路芯片。所不同的是：這個(gè)“菠菜集成芯片”要比目前電腦中使用的硅芯片速度快得多，體積也小得多。

這項(xiàng)研究屬于一門(mén)新興科學(xué)的一部分，它叫新生物電子學(xué)，它極有可能為我們?nèi)绾问褂媚茉磶?lái)一場(chǎng)革命。有朝一日，我們將用上自家菜園子里的植物作為能源，而不再依賴(lài)那些非再生性資源——如石油、煤和天然氣。

“雞毛”電腦

今年3月，來(lái)自美國(guó)特拉華大學(xué)的化學(xué)工程師理查德·伍爾為自己研制的新一代微芯片注冊(cè)了專(zhuān)利。據(jù)說(shuō)這種微芯片可以用另一種材料取代硅——長(zhǎng)期以來(lái)的電腦微芯片原材料。那么，這種神秘材料是什么呢?

是雞毛。

伍爾說(shuō)，雞毛微芯片其實(shí)并不像聽(tīng)上去的那么怪異。傳統(tǒng)微芯片就是一塊集成了許多晶體管的硅芯片。如果想讓芯片在計(jì)算機(jī)里發(fā)揮神奇的功能，就必須讓電子信號(hào)傳過(guò)這些晶體管。

電子信號(hào)在空氣中傳播得最快，但在金屬中，它必須先激活正電荷，從而影響其傳輸速度。而電子在硅材料中的阻力小于許多其他材料，于是硅長(zhǎng)期被用作微芯片材料。工程師們一直在尋找更大規(guī)模集成的辦法，在越來(lái)越小的芯片里放入更多的晶體管。但有人擔(dān)心這種方法已快接近物理極限了。

加快芯片傳輸速度的另一個(gè)辦法是，找到一種比硅更快傳輸?shù)牟牧稀Ｒ虼宋闋栐谘芯苛撕芏嗖牧虾?，盯上了雞毛。飛翔的鳥(niǎo)類(lèi)羽毛既結(jié)實(shí)又輕巧，主要原因就在于羽毛中較高的空氣含量。伍爾認(rèn)為，或許加入空氣可以讓電子信號(hào)傳輸?shù)酶臁?/p>

伍爾的研究小組用雞毛和植物油做成一塊形狀和觸感與硅片相似的復(fù)合材料。測(cè)試中，他們發(fā)現(xiàn)電子信號(hào)在該材料中的傳輸速度差不多是硅片中的兩倍。盡管這個(gè)速度仍比在空氣中慢，但伍爾說(shuō)，“我已經(jīng)高興得手舞足蹈了”。

對(duì)此，美國(guó)能源部化學(xué)工程師馬克·帕斯特指出，伍爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果“還只是一個(gè)雛形”，“離投產(chǎn)和上市還差得很遠(yuǎn)”，但他也說(shuō)，“如果他們堅(jiān)持下去，結(jié)果可能非常誘人”。

研究人員一直試圖在硅片中加入“微氣泡”來(lái)達(dá)到與雞毛同樣的效果。伍爾認(rèn)為，這些氣泡“說(shuō)不定會(huì)與我們的那種復(fù)合材料一樣有效”。