碳納米管具有優(yōu)異的電氣和機械性能,,或催生速度更快的超級計算機和每月只需充電一次的智能手機,。
據(jù)報道,,碳納米管屬于一種超級材料——它是直徑為1或2納米的圓柱狀物,,它有包括從超級計算機到效能比更高的智能手機在內(nèi)的許多夢幻般應(yīng)用,。問題是,,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)異的電氣和機械性能聞名,。這些性能來自碳納米管的結(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稱性,造成電子密度的巨大改變,,使得它具有獨特的電子特性,。
TechCrunch表示,碳納米管應(yīng)用潛力很大。例如,,麻省理工學院開發(fā)了一款能探測有毒物質(zhì)的傳感器,,使用了基于碳納米管技術(shù)的電路。目前計算機發(fā)展的趨勢是低能耗,、高性能,,作為芯片材料,碳納米管的性能優(yōu)于硅,。
斯坦福大學電子工程和計算機科學副教授薩巴辛·米特拉(Subhasish Mitra)說,,“碳納米管是一種可能與硅相輔相成的優(yōu)異材料?!?/p>
米特拉及其在斯坦福大學的同事,、電子工程教授菲利普·王(Philip Wong),在與IBM等機構(gòu)合作,,開發(fā)配置基于碳納米管處理器的新一代計算機,。他們的目標是開發(fā)一款采用碳納米管技術(shù)、效能比增加的計算機原型產(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,?!?/p>
米特拉指出,智能手機也是計算機,,“用戶可能擁有計算能力堪比沃森計算機的智能手機,,智能手機甚至可以對數(shù)百萬臺傳感器收集的數(shù)據(jù)進行處理”。對于能提供極高計算能力的技術(shù),,用戶愿意買單,。新一代智能手機的速度可能達到目前的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,,雖然研究取得了進展,“除非絕對有把握”,,智能手機廠商可能不會采用新技術(shù),,“我們希望它們能更早地試用碳納米管材料”。
TechCrunch稱,,米特拉表示,,對于碳納米管的商業(yè)化應(yīng)用來說,,10或15年是一個比較現(xiàn)實的時間表。
制造碳納米管是個問題,。例如,,萊斯大學實驗室開發(fā)了一種被稱作“Teslaforesis”的工藝,制造能自我組裝的碳納米管,。萊斯大學化學助理教授鮑羅·切魯庫里(Paul Cherukuri)在由該大學發(fā)布的一段視頻中表示,,“我們發(fā)現(xiàn),在電場中,,碳納米管能自動串連起來,,形成導線?!?/p>