近日,来自MIT的Gage Hills等人在Nature发表论文,发布了碳纳米管芯片制造领域的一项重大进展:一个完全由碳纳米晶体管构成的16位微处理器。该芯片包含14000多个碳纳米管晶体管,是迄今为止用碳纳米管制造的最大的计算机芯片。
他们将这个处理器命名为RV16X-NANO,其设计和制造方法克服了之前与碳纳米管相关的挑战,有望代替硅应用于先进微电子装置。
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有典型的层状中空结构特征。构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角,管身是由六边形碳环微结构单元组成的准圆管结构,端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构。由于其独特的结构,碳纳米管具有许多特殊的力学、电学和化学性能。
利用碳纳米管的特殊性质可以制作出很多性能优异的复合材料。碳纳米管比长径大、机械性能好、具有良好的自润滑性,用碳纳米管增强的复合材料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、能屏蔽无线电波。例如,碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高,抗冲击性能好,稳定性好。由碳纳米管制成的石墨烯/碳纳米管复合材料是超级电容的理想电极材料,有研究表明在经历上千次循环后,其比电容仍能保持90%以上。随着碳纳米管复合材料理论研究的更加深入,制备方法的日趋完善,其在宏观领域的应用也将更加广阔。