科学家推出世界上首台碳纳米管计算机

       中国国际警用装备网讯：斯坦福大学研究人员周三（9月25日）推出了全球首台完全由碳纳米晶体管制成的工作计算机，这意味着电子产品朝更小、更快和功能更强大的方向又前进了一步。

    这些由超高纯碳制成的无缝管是研究人员目前正在研究的许多特殊材料之一，其他包括每个原子内的量粒子及每个细胞内的DNA等。目前，电子产品研发人员正在不断挑战传统硅晶体管的极限。

    科学家说，这项发明虽然处于初始阶段，但研究证明这些不同寻常的碳纤维（迄今发现的最坚硬的材料）制成的晶体管可组装成一台通用计算机。该计算机可以运行基本操作系统，执行计算功能及在同时运行的不同程序之间进行切换。

    斯坦福大学电力工程师，研发这台计算机的团队负责人马克斯·舒拉克尔说：“这是一台真正的计算机，它表明可以用纳米晶体管做成可正常运转的有用电路，而且生产这些碳纳米管的技术也十分可靠。”这项发明周三发表在《自然》杂志上。

    未参与该项目的德国慕尼黑工业大学研究碳电子技术的专家弗兰兹说：“他们已经掌握了纳米管技术。”

    美国国家科学基金会纳米技术高级顾问罗科将这台纳米管计算机称为“科学研究中重要的一步。”基金会对这个项目给与了帮助。罗科说，这一项目一旦完善，计算机的运行速度就会更快，相关组件会更小，而消耗的能量只有原来的十分之一。 现在令研究者着迷的是碳纳米管的数字潜力，碳纳米管的导电，导热及吸光或发光性能极好。一直以来，它们都是实验室的研究对象，碳纳米管是仅由一个原子厚的弹片卷起而成，直径差不多相当于人头发的万分之一。

国际商业机器公司旗下的托马斯沃森研究中心位于纽约约克顿海兹，该中心物理研究主任古豪说：“在所有被考虑取代硅的候选材料当中，碳纳米管是最有可能的。与晶体一样，纳米管也是培养出来的。纳米管会随意排列，就像散落一地的木棒，会导致交叉连接。其中30%会生成不可预测的金属杂质，而任何杂质都可能引起短路。

   参与项目研究的斯坦福电气工程师米特拉说：“人们曾说，你们永远都无法制造出这种东西。研究人员开发出一种特殊的电路设计及强大的调试技术，以克服杂质。”舒拉克尔说，这台试验性的纳米管计算机采用了178个晶体管，这些晶体管由数万个碳纳米管组成。如今，一个传统硅片能在拇指指甲大小的地方塞下20亿个晶体管。斯坦福这台机器采用的晶体管数量与20世纪50年代最早制成的那批晶体管计算机一样多。研究人员使用了与上世纪60年代计算机一样的逻辑设计。

   斯坦福大学的科学家在一个单晶圆上组装了985台纳米管计算机，其中每台计算机包含178个碳纳米晶体管，他们使用的是标准的芯片制造技术和设计工具。

                                                                                                                  梦洋编译自the guardian

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