玉米、菠菜、鸡毛和未来电脑

王志成

种在田里的菠菜和长在地里的玉米也能生产电脑，计算机插上鸡毛更能“飞”，也许你会认为这是匪夷所思、天方夜谭。但这一切，确实是在不久的未来即将实现的种种“回归原色的自然电脑”。

“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”的技术。

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，许多制造商也已经开始积极地将其应用于包装材料等领域，其影响甚至延伸到了电脑零部件。

上述两公司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。该聚乳酸以玉米等植物淀粉为原料，他们将其应用到了笔记本电脑的机壳中。由于采取的是植物原料，因此不再消耗像由石油提炼制成的普通塑料那样的有限资源。另据介绍，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，但是使用时的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碳酸酯和ABS树脂基本相同的强度。另外，这种材料还不会因日常使用而变质。目前仅在机身侧面非常有限的部分采用了这种材料。尽管该公司希望在整个机壳中全面采用这种材料，但最大的障碍是如何确保阻燃性。

富士通和富士通研究所正在开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%。但是随着生物降解塑料在全世界的生产普及，其市场已经开始迅速扩大，因此价格必然会不断降低。即使是从日本国内来看，生物降解塑料的市场需求量，1999年为2500吨，2003年为2万吨，到2010年估计将达到10万吨以上（日本生物降解塑料研究会的调查结果）。富士通分析认为：到2015年该公司计划在笔记本电脑机壳中全面采用生物降解塑料时，成本将降到与普通塑料相同的水平。

富士通不仅在笔记本电脑机壳中采用降解塑料，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这种材料。也许在不久的将来，“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，科学家们又为电脑找到了一个制造高速集成电路片的新方法。他们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、氧和电子。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，假如这个电路能够被打开和关上，它就成了一个开关，就好像是你电脑中的袖珍开关——也就是电路片。所不同的是：这个”菠菜集成片要比目前电脑中使用的、由工厂制造的硅集成片速度快得多，体积也小得多。这将会促进毫微技术的发展。

这项研究属于新兴科学新生物电子学的一部分，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月底，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——长期以来的微芯片原材料，这种神秘材料就是鸡毛。

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。

电子信号在某些材料中的传播速度快于另外一些材料，在空气中传播得最快。但在金属中，它将激起正电荷，从而影响其传输速度。尽管信号在硅片中的传输要比在空气中慢，但来自硅的阻力还是小于许多其他材料，这也是硅长期被用作微芯片材料的原因。为了使信号更好地传输，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。加快芯片传输速度的另一个可行办法是，找到一种比硅更适合电子信号传输的材料。因此伍尔开始用鸡毛进行实验。他知道，鸡毛中有很多空气。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复合材料中的传输速度差不多是硅片中的两倍。尽管这个速度仍然比在空气中慢，但伍尔说，“我已经高兴得手舞足蹈了”。

伍尔承认，鸡毛芯片技术的前景“仍未可知”。因为如果真的上马，整个微芯片业将因此改变生产方法，而且说不定还有其他的替代材料存在。伍尔说，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。他认为，这些气泡“应当会非常有效——说不定会与我们的那种复合材料一样有效”。