后摩爾時代的碳奇跡

     上世紀(jì)六十年代，芯片巨頭英特爾的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾作出了一個大膽的預(yù)言：半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每年增加一倍。這種工藝的演進(jìn)步伐讓半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)為之瘋狂。

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　　然而，芯片主要材料之一硅漸漸顯示出短板：當(dāng)有太多回路塞進(jìn)一個太小空間時，就會導(dǎo)致溫度升高，造成效率受阻。 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

　　2004年，這種擔(dān)憂迎來緩解希望。當(dāng)時，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫嘗試從石墨中剝離出石墨片，最后得到僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，他們將其稱為“石墨烯”。

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　　獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了石墨烯特別的機(jī)械和電子性能，使它具有超薄、強(qiáng)韌、穩(wěn)定、導(dǎo)電性好等諸多其他材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此被視作硅的替代者之一，而石墨烯的發(fā)現(xiàn)者也在2010年摘得諾貝爾物理學(xué)獎。 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

　　對于獲獎?wù)咧Z沃消洛夫來說，石墨烯有著美好的未來。他在上周表示，石墨烯將為電子通訊、航天軍工、生物醫(yī)藥和新能源等新興領(lǐng)域，帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步。

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　　這種材料有多神奇？如果將其運(yùn)用于鋰離子電池，充滿一次手機(jī)電池大概只需要5秒鐘，即使是特斯拉純電動汽車，充一次電也就5分鐘左右。此外，石墨烯薄膜非常柔軟，可以折疊，這將成為可穿戴電子產(chǎn)品的福音。 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

　　和石墨烯一起被稱為“碳納米三兄弟”的富勒烯和碳納米管（CNT）也都吸引了不少注意力。作為碳元素的第三種存在形式，富勒烯在太陽能電池中發(fā)揮重要作用，2013年三菱化學(xué)已經(jīng)開始量產(chǎn)并開始樣品供貨。這種材料還在化妝品制造方面發(fā)揮著重要作用。其發(fā)現(xiàn)者也在1996年獲得諾貝爾化學(xué)獎。

　　而最早的碳納米管透射電子顯微鏡圖出現(xiàn)在1952年的俄羅斯期刊上，上世紀(jì)七十年代也有日本科學(xué)家對此發(fā)表報告，不過直到1991年，它才正式被賦予這樣一個名字。當(dāng)同門的另外兩大兄弟都已經(jīng)被諾貝爾獎惠顧，CNT似乎仍在原地踏步，其存在類似于缺乏高純度量產(chǎn)技術(shù)及金屬催化劑雜質(zhì)殘留等問題。

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　　不過，如今它們中的大部分都已經(jīng)開始有了解決之道。高純度單層CNT的量產(chǎn)技術(shù)基本已經(jīng)確立，并且已經(jīng)可以按照金屬型和半導(dǎo)體型等差異進(jìn)行分離。

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