碳納米管或取代硅晶體材料 商業(yè)化至少還需十年

　　據(jù)外媒報(bào)道，碳納米管屬于一種超級(jí)材料——它是直徑為1或2納米的圓柱狀物，它有包括從超級(jí)計(jì)算機(jī)到效能比更高的智能手機(jī)在內(nèi)的許多夢(mèng)幻般應(yīng)用。問(wèn)題是，它們不容易制造，推出商業(yè)化碳納米管產(chǎn)品可能尚需10-15年。

　　碳納米管是由碳元素構(gòu)成的一種管狀分子結(jié)構(gòu)。特別是，碳納米管(在1991年被偶然發(fā)現(xiàn))以優(yōu)異的電氣和機(jī)械性能聞名。這些性能來(lái)自碳納米管的結(jié)構(gòu)。在納米管中，碳原子以六邊形螺旋的方式排列。

　　帕利克爾·阿賈儼(Pulickel M. Ajayan)和奧托·周(Otto Z. Zhou)教授表示，碳納米管沿其直徑的對(duì)稱性，造成電子密度的巨大改變，使得它具有獨(dú)特的電子特性。

　　外媒表示，碳納米管應(yīng)用潛力很大。例如，麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)了一款能探測(cè)有毒物質(zhì)的傳感器，使用了基于碳納米管技術(shù)的電路。目前計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)是低能耗、高性能，作為芯片材料，碳納米管的性能優(yōu)于硅。

　　斯坦福大學(xué)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授薩巴辛·米特拉(Subhasish Mitra)說(shuō)，“碳納米管是一種可能與硅相輔相成的優(yōu)異材料。”

　　米特拉及其在斯坦福大學(xué)的同事、電子工程教授菲利普·王(Philip Wong)，在與IBM等機(jī)構(gòu)合作，開(kāi)發(fā)配置基于碳納米管處理器的新一代計(jì)算機(jī)。他們的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一款采用碳納米管技術(shù)、效能比增加的計(jì)算機(jī)原型產(chǎn)品。

　　米特拉表示，“如果利用碳納米管晶體管取代硅晶體管，效能比可提高1000倍。”

　　米特拉指出，智能手機(jī)也是計(jì)算機(jī)，“用戶可能擁有計(jì)算能力堪比沃森計(jì)算機(jī)的智能手機(jī)，智能手機(jī)甚至可以對(duì)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)傳感器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理”。對(duì)于能提供極高計(jì)算能力的技術(shù)，用戶愿意買單。新一代智能手機(jī)的速度可能達(dá)到目前的30倍，而且只需每月充一次電。

　　在提到碳納米管在“物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域”的應(yīng)用后，米特拉急于指出，碳納米管的研究和制造是兩碼事。米特拉說(shuō)，雖然研究取得了進(jìn)展，“除非絕對(duì)有把握”，智能手機(jī)廠商可能不會(huì)采用新技術(shù)，“我們希望它們能更早地試用碳納米管材料”。

　　外媒稱，米特拉表示，對(duì)于碳納米管的商業(yè)化應(yīng)用來(lái)說(shuō)，10或15年是一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的時(shí)間表。

　　制造碳納米管是個(gè)問(wèn)題。例如，萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一種被稱作“Teslaforesis”的工藝，制造能自我組裝的碳納米管。萊斯大學(xué)化學(xué)助理教授鮑羅· 切魯庫(kù)里(Paul Cherukuri)在由該大學(xué)發(fā)布的一段視頻中表示，“我們發(fā)現(xiàn)，在電場(chǎng)中，碳納米管能自動(dòng)串連起來(lái)，形成導(dǎo)線。”