大作:碳纳米管的故事(下)

作者: 雯熙她爸

来源: 科学公园

发布日期: 2015-09-29 10:16:03

本文详细探讨了碳纳米管的发展历程及其在实际应用中的现状,包括其在复合材料和电池性能提升中的应用,以及与硅材料在电子设备领域的竞争。文章还讨论了碳纳米管研究中的炒作现象及其对领域发展的影响,以及未来可能的技术突破和挑战。

在碳纳米管刚进入现代世界的时候就已经参与研究的阿加延承认,他仍然认为碳纳米管替代硅是一个遥不可及的概念。炒作帮助了这个领域发展,但是炒作也伤害了这个领域。但不论炒作是好是坏,他说,都是不可避免的。类似的炒作现在正在石墨烯和其他2-D材料上发生,也将会在以后出现的任何材料上发生。

碳纳米管已经在实际应用领域确立了它们的位置,虽然主要用途是作为增加复合材料的强度或是提高锂离子电池性能的填充材料。尽管这些技术不如下一代晶体管那么吸引人,但它们已足够成功,使得如同Zyvex Technologies这样的公司能够持续经营。公司的成功,部分来源于直接正视被夸大的预期,Zyvex的董事长兰斯·克里斯库洛说。

美国国家航空航天局(NASA)在碳纳米管方面的前进道路也是和直接质疑炒作相关,高级研究员艾米丽·J·(米亚)索契说。NASA的研究团队在2008年后退一步,开始将碳纳米管复合材料和已经在使用的材料作比较。研究人员们认为,如果想要改进现有的复合材料,就需要瞄准一个确切的目标。

莱斯大学研究材料的理论家伯瑞斯·I·雅各布森正处于参加一个会议的会间休息中。他和《化学化工新闻》的记者坐在弗吉尼亚阿灵顿凯悦酒店空无人的餐厅里,在他的笔记本上绘出了一条炒作周期曲线。曲线倾斜上升至顶峰——过高期望的峰值——然后下降到泡沫化的低谷期。然后它又稍稍反弹了一点点。雅各布森拿起笔在曲线的低谷和终点之间敲击:稳步爬升的光明期。

单壁碳纳米管变得越来越容易获得。比如,一家新成立的公司OCSiAl通过一项对等筹款程序向各研究计划提供了共计1吨的碳纳米管产品。此外,提纯方法也在发展,可控碳纳米管的合成似乎也有了眉目。碳纳米管处于稳步爬升的光明期,向前展望并预测将会出现的事物是很诱人的。但碳纳米管的研究人员们更了解内情。

对于IBM来说,这一优点就让碳纳米管值得探索,但IBM并没有把鸡蛋都放在碳纳米管这一个篮子里。该公司正要投资30亿美元于高级计算机技术,包括量子和神经形态计算。没人能保证碳纳米管晶体管能替代硅技术,甚至它们是否需要代替硅也不好说。图列夫斯基清楚地知道这些,但是他说在尝试制造碳纳米管处理器的过程中有许多可以学习的东西。

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