计算机插上鸡毛能飞吗？

【美国《华盛顿邮报》7月8日文章】题：计算机能插上鸡翅膀飞翔吗？（记者　路易斯·雅各布森）
从废料中取宝
6月底，来自特拉华大学的一名化学工程师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。那么，这种神秘材料是什么呢？是鸡毛。
理查德·伍尔知道，外行会觉得这匪夷所思。但他对此已经习以为常了。伍尔和学校的同事一直在开发植物纤维、油和树脂的新用途。他们试图用大豆等不起眼的原料来制作从粘合剂到防飓风屋顶等各种物品。
以另一种方式来利用天然材料和废弃物并不算新鲜事。伍尔说，亨利·福特就曾在位于密歇根州迪尔伯恩的公司总部里种大豆，用大豆作材料制造汽车发动机罩。但后来由于二战爆发，这项工作没能继续下去。
弗吉尼亚理工大学材料科学与工程学副教授布赖恩·洛夫说，近年来，环保方面的考虑推动了废弃材料利用的普及。工程学、材料学、生物科技和基因工程领域的进步也起了很大的促进作用。
环境保护局全国环境研究中心为伍尔的研究项目提供了资助。中心主任、植物生理和生化学家彼得·普雷乌斯说，伍尔的研究可谓另辟蹊径——许多研究者都是从某种废弃物品入手，决定如何将其重新利用；而伍尔则着眼于使用中的物品，试图用某种废品或易于生长的庄稼来再造这种物品。
伍尔说：“我们将研究出一些利于环保的可持续发展技术。这些技术至少能从两方面缓解全球变暖趋势。培育植物可以吸收大气中的二氧化碳，并减少石油化学燃料的用量。这就意味着大气含碳量将越来越少。”
伍尔还说，他使用的大豆、橄榄和亚麻等原材料都易于种植，价格也比较便宜。可再生物品还能替代以石油为原料的塑料，从而降低美国对国内外石油的依赖性。
鸡毛超越硅片
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输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。但有人担心这种方法已经快接近物理极限了。
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”。
新材料的明天
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远”。但他也说，“如果他们坚持下去，结果可能非常诱人”。
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”。
即使鸡毛芯片的研究无果而终，伍尔在其他方面也硕果累累。大约五年前，他的研究小组开始开发一种以大豆为原料、用于约翰·迪尔收割机的复合材料。迪尔公司三年前制造出了首批样品，并于去年开始大规模生产。
伍尔还与一家他不愿透露名字的汽车制造商合作，研制如何用可再生材料取代一些以石油为原料的部件。此外，他还与泰森食品公司一起为该公司3000辆卡车换上了一些可再生的零部件。泰森公司发言人巴里·格里菲思说，他们已与包括伍尔在内的一批科学家合作，着手利用“鸟身上的每一个部分”，研制以羽毛为原料的替代性产品。