【大纪元2015年10月03日讯】（大纪元记者张秉开综合报导）IBM公司声称在材料科学方面取得突破进展，用碳元素家族中的“钻石兄弟”──碳纳米管制造半导体，并期待替代电子元件霸主材料──硅的地位，带来电子业的变革。
碳纳米管可能带来电子技术变革
据英国《每日邮报》10月2日报导，这种芯片会更小，但是运行速度更快，功能更强大，可能带来电子业和计算机的变革。用碳纳米管制造芯片，可以获得更快的数据计算速度，具有处理大数据的性能，延长智能手机电池工作时间和使用寿命，改变网络技术。
碳纳米管制成的晶体管粗细只有头发丝的万分之一，这种半导体电子元件仅为目前硅部件尺寸的二分之一，因此突破硅半导体材料的体积性能限制，可以进一步制造更小、更薄、性能更好的可佩带医疗器械，直接贴敷皮肤和内脏表面。
报导说，IBM在去年7月声明，将在碳纳米管芯片的研制中投资30亿美元，以期取代目前世界电子产业的硅元件。
IBM研发部副总裁达里奥‧吉尔（Dario Gil）说：“芯片技术创新必须满足云计算、网络以及大数据系统的需要。硅技术已经接近它的物理极限，所以必须准备好新材料、新设备以及新电路工艺，才能发展先进技术，满足认知计算时代的需要。而这项突破说明，碳纳米管计算芯片将能比业界预料的更早创造未来技术。”
吉尔补充说，有望在十年内达到碳纳米管技术的目标。
目前，硅材料构成整个电子世界的基础，智能手机、数码相机、电视、计算机等等都含有各种硅元件。离开硅，就不可能有我们日常使用的各种电子产品。
研究碳纳米管 领略奇幻多彩微观世界
顾名思义，碳纳米管由碳元素组成的物质。而碳元素是众所周知的构成生命必须物质蛋白质、糖、脂肪等。在自然环境中，碳元素还以金刚石和石墨形式存在。在化学上，金刚石和石墨被称为碳元素家族的异构体，也就是说它们像兄弟一样，微观下碳原子的不同排列造成它们彼此的外形不同，但本质一样──都是由纯的碳元素构成。
金刚石经过加工，成为贵重珠宝──钻石。石墨是黑黑块状物质，可以用来制造铅笔芯等物品。资料记载，化学家发现钻石和石墨还有其它“兄弟”。1985年，英国科学家发现碳家族的第三个异构体──与足球形状相同的碳晶体球，其微观结构由60个碳原子排列而成。
1991年，日本科学家饭岛澄男（Sumio Iijima）发现钻石的第三个兄弟──碳纳米管，其中的碳原子排列为柱形，形成同轴套构碳管，相当于石墨中平面排列碳原子经过卷折而成。
碳纳米管具有强大性能，如抗拉强度是钢的100倍，密度却只是钢的1/6，因此可以作为其它纤维、金属、陶瓷等的增强材料，甚至可以制成轻而柔软、极其坚固的防弹背心；碳纳米管超级电容器是目前已知最大容量的电容器，等等。目前，全球科技界正在探索碳纳米管的更多性能和商业潜力。#
责任编辑：林妍
