明天的电脑

“玉米”电脑,“菠菜”电脑,“鸡毛”电脑,也许这些今天看来还很另类,甚至近乎天方夜谭,但它们却是我们未来不可缺少的伙伴.环保,绿色,不再是一句简单的口号,一步一步,它正在走进我们的生活.

“玉米”电脑

主机采用玉米材料――这种独特的笔记本电脑正在引起人们的广泛关注.今年初,日本富士通公司和富士通研究所联合开发成功了在笔记本电脑机身上采用以植物为原料的“生物降解塑料”技术.

生物降解塑料既具有和普通塑料相同的特性,同时在使用后还可以通过土壤中的微生物,分解成水和二氧化碳,而且还具有燃烧后不会产生二恶英等有害物质的特点.因此作为环保材料受到了广泛关注,其影响也延伸到了电脑零部件.

上述两单位开发的笔记本电脑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为原料,不再消耗像由石油炼制成的普通塑料那样的有限资源.同时,生产时所需的能量也降低到了以前的一半左右.

虽说原材料是植物,但材料特性与普通塑料完全相同,具有与目前笔记本电脑所使用的聚炭酸醋和ABS树酯基本相同的强度.另外,这种材料还不会因日常使用而变质.

实际上,由玉米加工而成的生物降解塑料自今春开始,已经在富士通生产的部分“FMVBIBLONB”系列笔记本电脑的机壳中被批量采用.但目前仅在机身侧面非常有限的部分采用了这种材料.之所以还不能全面采用这种材料,其最大的障碍是如何确保阻燃性.

笔记本电脑与台式个人电脑相比,散热能力有限,因此容易产生高温.为防止出现火灾,就要在制造机壳等部分的材料中添加阻燃剂,以提高电脑的阻燃性.

目前在塑料中使用最广泛的几种阻燃剂中,都含有卤素及磷系化合物等成分.这种阻燃剂在燃烧时可能产生二恶英.此外,磷系阻燃剂可能会导致土壤污染等.

富士通研究所正在研发不产生有害物质的阻燃技术,并计划从2010年开始在整个笔记本电脑机壳中采用生物降解塑料.

在成本方面,采用这种材料,其费用将比采用普通塑料提高50％.但随着生物降解塑料在全世界普及生产,市场开始迅速扩大,因此必然会不断降低.据日本生物降解塑料研究会的调查结果,生物降解塑料日本市场的需求量,1999年为2500吨,2003年为2万吨,到2010年估计将达到10万吨以上.

富士通还希望将来能在键盘、台式电脑机箱及外设等产品中也采用降解塑料.不久的将来,“回归原色的自然电脑”将会变得非常普通.

“菠菜”电脑

在美国田纳西州的橡树岭国家试验室,科学家们又为你的电脑找到了一个制造高速集成电路片的新方法.不过这一次,科学家们不必为此长时间地待在枯燥乏味的实验室里,而是走到田野中去寻找菠菜.

科学家从菠菜中分离出了一种蛋白质,这种蛋白质能把阳光转变成植物所需的物质,这个转变过程就是所谓的光合作用.这种蛋白质被取名为“光合体系1号”,它吸收阳光并利用光的能量把水分子分解成氢、氦和电子.让橡树岭的专家们感兴趣的就是这些电子,这些电子能在万亿分之五秒的瞬间里流过“光合体系1号”的表面.

电子朝一个方向流动就形成了一个电路,检测如这个电路能够被控制,能够被打开和关上,就好像是你电脑主板上的袖珍开关――那就是集成电路芯片.所不同的是：这个“菠菜集成芯片”要比目前电脑中使用的硅芯片速度快得多,体积也小得多.

这项研究属于一门新兴科学的一部分,它叫新生物电子学,它极有可能为我们如何使用能源带来一场革命.有朝一日,我们将用上自家菜园子里的植物作为能源,而不再依赖那些非再生性资源――如石油、煤和天然气.

“鸡毛”电脑

今年3月,来自美国特拉华大学的化学工程师理查德伍尔为自己研制的新一代微芯片注册了专利.据说这种微芯片可以用另一种材料取代硅――长期以来的电脑微芯片原材料.那么,这种神秘材料是什么呢

是鸡毛.

伍尔说,鸡毛微芯片其实并不像听上去的那么怪异.传统微芯片就是一块集成了许多晶体管的硅芯片.如果想让芯片在计算机里发挥神奇的功能,就必须让电子信号传过这些晶体管.

电子信号在空气中传播得最快,但在金属中,它必须先激活正电荷,从而影响其传输速度.而电子在硅材料中的阻力小于许多其他材料,于是硅长期被用作微芯片材料.工程师们一直在寻找更大规模集成的办法,在越来越小的芯片里放入更多的晶体管.但有人担心这种方法已快接近物理极限了.

加快芯片传输速度的另一个办法是,找到一种比硅更快传输的材料.因此伍尔在研究了很多材料后,盯上了鸡毛.飞翔的鸟类羽毛既结实又轻巧,主要原因就在于羽毛中较高的空气含量.伍尔认为,或许加入空气可以让电子信号传输得更快.

伍尔的研究小组用鸡毛和植物油做成一块形状和触感与硅片相似的复合材料.测试中,他们发现电子信号在该材料中的传输速度差不多是硅片中的两倍.尽管这个速度仍比在空气中慢,但伍尔说,“我已经高兴得手舞足蹈了”.

对此,美国能源部化学工程师马克帕斯特指出,伍尔的实验结果“还只是一个雏形”,“离投产和上市还差得很远”,但他也说,“如果他们坚持下去,结果可能非常诱人”.

研究人员一直试图在硅片中加入“微气泡”来达到与鸡毛同样的效果.伍尔认为,这些气泡“说不定会与我们的那种复合材料一样有效”.