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  3. 未来“超级纤维"——碳纳米管 它们的强度比钢高100倍，但重量只有钢的六分之一。它们非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝那么宽。 它们是碳纳米管，据开始了解它们特性的许多专家说，它们可能成为未来理想的超级纤维。纳米管在结构上跟“布基球

未来“超级纤维"——碳纳米管 它们的强度比钢高100倍，但重量只有钢的六分之一。它们非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝那么宽。 它们是碳纳米管，据开始了解它们特性的许多专家说，它们可能成为未来理想的超级纤维。纳米管在结构上跟“布基球

admin2022-09-29  57
问题                                                                                                                                                                                        未来“超级纤维"——碳纳米管
    它们的强度比钢高100倍，但重量只有钢的六分之一。它们非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝那么宽。
    它们是碳纳米管，据开始了解它们特性的许多专家说，它们可能成为未来理想的超级纤维。纳米管在结构上跟“布基球”属于同一类。布基球是球面结构的碳分子，它的发现荣获今年的诺贝尔化学奖，并且标志着有机化学的新时期。
    据埃布森说，纳米管已经成为“最佳纤维”的首选材料。其他人则认为它们还可能成为最佳超微导线。
    一纳米是一米的十亿分之一——只有一个中等大小原子直径的十几倍。一个基本的碳纳米管的直径只有1．4纳米。可是，除了它们非常微小的体积和非常奇特的潜在用途外，纳米管‘的组成成分跟普通石墨实际上没有两样。
    布基球和纳米管都是在碳气化成单个的原子后在真空或惰性气体中凝聚而自然形成的，这些碳原子凝聚结合时会组合成各种几何图形。布基球是五边形和六边形的混合组合，不同的混合产生不同的形状。然而，典型的纳米管完全是由六边形组成的——每一圈由10个六边形组成，尽管也有其他的结构。
    决定增强型纤维强度的一个关键是长度和直径之比。埃布森说，材料工程师希望看到的长度直径比至少是20：1。然而，即使在现在能得到的以纳米计算的长度中，纳米管的长度也是其直径的几千倍。埃布森估计，这将使它们的强度比石墨高5到10倍。
    可能的应用是非常广泛的。科尔伯特说，最异想天开的用途“是用于太空升降机，在这种太空升降机中，一根布基管缆绳从地球同步轨道上垂到地球表面，跟钢铁和其他任何已知物质所不同的是，布基管缆绳能支持得住自身的重量。这就提供一种把物质和人提升到外层空间的非常廉价的方法，也许还是使人类能从地球上移居外星的理想方法”。
    布基管的导电性说明它还有其他无数的用途。碳是最合群的元素之一，因为它的最外层有四个电子，因此就能形成无数种组合，包括同其他碳原子分享电子的组合。
    斯莫利说，正如光纤束充当光子阻力最小的“波导管”一样，纳米管可以充当电子的同类快速通道。他说，这种由10个六边形组成的纳米管能把一个由60个原子组成的布基球正好装在中间，就像儿童气枪能把气枪子弹正好装在里面一样。把布基球从纳米管的一端移到另一端就会改变每一端的电气性质，这样就能起到一个超微开关的作用，其体积只有目前晶体管的一小部分。
    科尔伯特说：“如果把一个金属原子嵌入置于纳米管内的布基球里，并且在这个纳米管里装满一串这样的嵌入金属原子的布基球，结果就成为一根直径只有一个原子宽的金属导线，它会具有不同于纳米管本身具有的那种神奇电气性质的神奇属性。"
下列对纳米管、布基球、石墨的表述，不正确的一项是(          )。  (备选项中只有一个最符合题意)
选项 A、纳米管、布基球、石墨都是碳结构  
B、纳米管是圆筒形的，布基球是足球形的，石墨没有定形  
C、在体积微小、用途奇特及成分组成上，纳米管与普通石墨没有什么不同  
D、碳气化形成的布基球有五边形和六边形多种组合，纳米管只有六边形一种组合  3．不定项选择题：备选项中至少有一个符合题意，请写出正确选项的序号。
答案C
解析 原文是说除了体积和非常奇特的潜在用途外，“纳米管的组成成分跟普通石墨没有两样”，C项恰好相反，不符合文意。故本题选C。
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