21世纪,碳元素所主导的新兴材料体系正在显示出自身更大的发展潜力和更加富有挑战性的工业影响力。如果以全球气候变化和碳的关系去思考,低碳所代表的已经不仅仅是一种物理化学过程,其深意影响到人类社会的方面,甚至到了决定人类自身命运的高度。
从工业能力的角度看,与碳元素相关的工业集群也正在孕育和成长中。美国加州的硅谷作为人类高科技企业集群的象征,曾经在过去30年中,对全球科技产生了巨大的影响。我们有理由去建设新兴的碳谷,作为对21世纪的科技新地标。我个人认为未来20年内全球“碳谷”的工业产值至少可以是现在钢铁工业、玻璃工业和造纸工业产值总和,以碳复合材料制造的建筑、家具、服装、交通工具、食物工厂以至于作为新兴药物载体、人造器官的问世,人类经济新高潮也将随之而来。
碳纤维已经开始在航空、汽车等领域取代钢铁。更有趣的是,航空器与地面汽车采用的碳纤维复合材料,尽管出于成本上的考虑,成分和加工处理工艺会略有差异,但基本的工艺流程是完全一致的,这就意味着,今天生产各种用途碳复合材料的企业,都可以具备生产低空航空器相关部件的能力。随着中国国内空域管理改革的深入,中国成为世界低空航空器生产和消费大国指日可待。
最后还有必要指出的是,碳纳米管的应用也是非常值得关注和投入的。以目前大量使用的触摸屏为例,现在主流的触摸屏采用稀土元素作为表面膜材料,而采用碳纳米管的制备薄膜,也表现出了良好的应用潜力。至于其他碳结构在量子通信上的潜力,则更加激动人心。