未来黑科技通史

　　洞悉智造产业机遇与挑战 把握现代科技变革与人类文明演进趋势 脑机接口能否让飞行员仅凭大脑操控飞机，为士兵配备力量和速度是人体四肢5~10倍的机械骨骼？ 只要携带3D打印机和特殊材料，就能在月球或火星“复制”出适应独特环境的生命支持系统？ 以石墨烯作为骨架，添加生物分子，就能形成类器官，甚至催生出赛博世界中的改造人？ 智能服装不仅能根据指令控制温度、变换颜色，还能嵌入传感器，随时反馈全身生理诊断信息？ 畅想一下在不久的将来，我们生活中的所有物品都将是多功能的，《星际迷航》《银翼杀手》《头号玩家》等科幻电影中的未来世界甚至也会成为现实，而这一切都要归功于性能特殊、可变形、可编程的新型材料——石墨烯。 作为当今科学界和产业界当之无愧的“明星新材料”，石墨烯是一种单片厚度只有一个原子大小的二维碳材料，它拥有无与伦比的特性和巨大的应用价值，在现代信息产业、航空航天、国防军工、生物医学、能源与环境等领域都将带来颠覆性的技术变革，几乎覆盖人类的一切活动领域。 在《未来黑科技通史》这本跨越科学、经济、历史的作品中，NASA物理学家莱斯？？约翰逊和纳米技术领域科学家约瑟夫？？米尼将带你俯瞰一整部新材料科学发展史，你可以把握近几十年来令人兴奋的创新浪潮，前瞻式了解石墨烯在人工智能、星际探索、基因工程、脑机接口等前沿领域正在创造的奇迹，深刻洞察现代文明即将面临的崭新纪元。

　　[美]莱斯·约翰逊 LES JOHNSON 三度荣获美国国家航空航天局（NASA）杰出成就奖 石墨烯太阳帆太空推进关键技术专利权人 《美国国家地理》专访“特色星际探索家” “Discovery探索频道”系列节目“不可能的物理”特邀嘉宾 美国国家太空协会、世界未来学会及门萨俱乐部成员 莱斯·约翰逊是NASA众多太空和星际推进项目管理者，也是NASA太阳帆深空任务的首席研究员。他曾于2018年完成“近地小行星侦察兵”任务；他负责的“太阳巡洋舰”任务将使用巨型石墨烯太阳帆推动航天器驶向太阳，计划于2025年完成。 在社会公众眼中，莱斯是“比摇滚明星还酷的物理学家”；他不仅是众多科普读物和科幻小说的作者，还曾担任科幻电影《欧罗巴报告》《迷失太空》的技术顾问。莱斯是各大国际公共论坛的常客，经常接受CNN、NPR、福克斯新闻等媒体的专题访谈。 [美]约瑟夫·米尼 JOSEPH E. MEANY 美国田纳西河谷星际工作室组委会成员 纳米技术领域硬核科学家 约瑟夫·米尼博士的研究兴趣集中于导电碳基分子在纳米电路中的开发和制造，这是一种快速发展的纳米技术领域。他对纳米材料的热情建立在将科学发现转化为商业机会的基础上。他的作品曾发表于《自然—化学》《化学与工程新闻》等国际化学研究期刊。

第一部分 发现与争议

第1章 碳，随处可寻的碳！
德谟克利特的苹果与原子论
自然界的任何分子，人类都能合成
碳原子的魔术：将苯变成石墨烯
空心“球”富勒烯：藏在眼皮底下的化学物质
剥下单一的碳原子层

第2章 碳基纳米材料的认知之旅
“碳科学女王”的故事
碳研究的爆炸式发展
为什么碳纤维被商业化，碳纳米管却无法上位？
石墨与更小、更高效的电路：纳米晶体管技术小史
第一个富勒烯模型——成功冲击诺贝尔奖的模型

第3章 “玩乐时间”里的意外产物
“透明胶带万岁！”
谁才是石墨烯的最早发现者？


第二部分 融入我们的生活

第4章 正在崛起的神奇材料
从铝的往事说起
在家都能制造的万能材料
如何解决存储的难题？
细胞之敌：有毒的新材料
改造人的未来不是梦

第5章 即将成为快消品？
其他材料的失败之处，正是石墨烯的成功之所 136
从轮胎到袜子，石墨烯将无处不在

第6章 石墨烯超级电荷
比银还完美的超导体
化石燃料的替代品
一个褶皱，把石墨烯变成半导体


第三部分 新材料的功与过

第7章 颠覆性创新简史
激光、微处理器和互联网
高温超导体的滑铁卢
冷核聚变：20世纪最后10年的热潮
塑料改变世界，石墨烯也将如此

第8章 从实验室到市场，石墨烯的应用之路为何如此艰辛？
来自经济学定律的狙击
旧材料有效，而且我们用过
这是一场专利之战


第四部分 未来黑科技已来？

第9章 太空中的石墨烯
与航天仪器合为一体的未来宇宙飞船
想在有生之年抵达恒星，你一定需要石墨烯太阳帆
太空电梯与太空级3D打印机

第8章 从实验室到市场，石墨烯的应用之路为何如此艰辛？
来自经济学定律的狙击
旧材料有效，而且我们用过
这是一场专利之战

第10章 石墨烯生控体系统
我们都是赛博格
能够检测DNA的传感器，将让早期癌症无所遁形
脑机接口：从操控机械臂，到制造性高潮

第11章 决战元素周期表
可编程材料让纳米机器走进人体
天然与人造的“烯”家族
亲历一次人类文化的终结

后 记
致 谢
附 录