现在人们的工作、生活越来越离不开手机和电脑了，人们要求这些电子产品更快、更轻、更方便，这种追求几乎是无止境的，在过去半个多世纪，我们已经目睹了电脑、手机是如何一次次变得更轻、更快、更小的。但我们的技术能不能满足人类这种无止境的追求呢？
　　山穷水尽疑无路
　　我们知道，现代电脑的核心是CPU，即通常所称的芯片，而构成芯片的核心元件是晶体管，它相当于人类大脑的神经元。晶体管是一种能够快速开闭的电子元件，可以迅速执行由二进制代码“0”和“1”组成的指令。目前的晶体管都是用硅做的，所以我们称之为硅基电脑。
　　自1971年出产首个芯片以来，在电脑芯片上，晶体管的密度差不多以每18～24个月就翻番的速度递增，这个规律即大家熟知的摩尔定律。发展到今天，在普通电脑芯片大约9平方厘米的表面积上，大约集中了数十亿个晶体管，每个晶体管尺寸大约只有几百甚至几十个纳米。
　　但这种翻番增长的趋势不可能无止境地发展下去。究其原因：一是，硅晶体管不能做得再小了，再小了不稳定；二是，硅的导热性能差，当晶体管过于密集时，散热就成了一个令人头疼的问题。据科学家估计， 2020年之后，这一趋势就可能到顶了。
　　长江后浪推前浪
　　那我们就束手无策了吗？
　　别急，办法总会有的。最近，美国斯坦福大学的科学家发明了一块是用碳纳米管建造的电脑芯片，这给未来电脑的发展带来了新的希望。
　　碳纳米管是1991年日本科学家发现的一种新材料。由于碳原子的特殊结构，每6个碳原子可以组成一个正六边形的环，并且可以环环相连，铺张成一张很薄的碳原子网，——石墨就是由这样一层层碳原子网叠成的。当我们把一张碳原子网卷成筒状，管子直径在纳米量级时，就得到了一根碳纳米管，其管壁厚度只有一个碳原子尺寸。
　　碳纳米管具有优良的导热性能。至于它的导电性能，则需要视具体情况而定：若是直直的一根管子，那它的导电性能是非常好的，但如果经过适当弯折，则可变作半导体。科学家正是看中它的这些特点，才将它选作替代硅的材料。
　　用碳纳米管建造电脑，意味着电脑将从硅基过渡到碳基，这真可以说是电脑史上一场“脱胎换骨”的革命。
　　小荷才露尖尖角
　　不过，用碳纳米管做晶体管，进而制造碳纳米管芯片，绝非易事。譬如说，培养碳纳米管的时候，这么细小的管子，容易纠缠在一起。此外，这些管子操作起来也极为困难。一不小心，在两个本该绝缘的电路之间，搭上一根多余的碳纳米管，就会造成短路。
　　但在过去的十几年，这些困难正被科学家逐渐克服。1998年，科学家制造出了单个碳纳米晶体管。它完成一个操作，比硅晶体管快3倍，耗能只有硅晶体管的1/3。
　　2013年，科学家又制造出首块碳纳米管芯片。这块芯片目前还非常简单，仅由178个碳纳米晶体管组成。芯片面积只有6.5平方毫米，在一角硬币的面积上，可以摆放得下40块这样的芯片。它的运算速度是每秒1000次，目前只是普通电脑芯片的几百万分之一。
　　把这块碳纳米管芯片与外部的存储设备（目前还是硅做的）相连后，就成了一架完整的电脑。它在理论上能够做常规电脑所能序之间自由切换，实现多任务的功能；它还可以把信息从外部存储设备上读进、读出。
　　“彼可取而代之也”
　　虽然目前碳纳米管电脑的性能还在蹒跚，但它的前景不可小觑。
　　原则上，单个碳纳米晶体管可以做到小于10个纳米，而且还非常稳定；而硅晶体管做到这个尺寸，早就变得不稳定了。理论上还证明，碳基电脑与目前最好的硅基电脑相比，前者的能耗只及后者的十几分之一。碳纳米管良好的散热本领则暗示，碳基电脑在运行更快的同时，不用担心烧坏——而这个问题目前正困扰着硅基电脑。最后，碳纳米管芯片比硅芯片要轻得多，对于这一点你闭上眼睛就能想像，一个是木炭（碳），一个是石头（硅），两者的重量相差多大！
　　未来的某一天，我们会嫌现在使用的笔记本电脑或手机都太大、太笨重了，因为它们都是用硅芯片做的，而那个时候替代它们的，早就已经是轻巧得多的碳纳米管芯片了。那个时候，芯片上一根头发丝粗细的空间内，就可以塞下数万个碳纳米管。
　　首个碳纳米管电脑的问世，就朝着这样美好的前景迈出了一大步。