神奇的纳米碳管
2008-08-06王载
百科知识 2008年14期
王 载
所谓纳米碳管是指将碳六角网面卷成封闭无缝筒状结构的物质,其直径从亚纳米(小于1纳米)到50纳米左右(1纳米=10-9米),中间有被称之为布基管的空管。做一个形象的比喻,我们将直径l纳米的球比喻为1厘米的玻璃球,则直径1米的球相当于地球那么大。
奇怪的物质特性
纳米碳管的形状是独特的,而且其优异的性质更是让世界大吃一惊。例如纳米碳管根据直径的大小或碳原子的排列方式不同,它会成为良导体的“金属”或者具有一点导电性的“半导体”。这是非常不可思议的。铜、铁等金属无论何时总是金属,普通的橡胶总是不导电的“绝缘体”而纳米碳管仅由碳构成,却有时是金属,有时是半导体,通常物质是不会具有这种特性的。
目前,科学家已经利用纳米碳管这种性质制造出了场效应晶体,实现了比原来硅晶体更好的性能。所谓晶体管是可用于信号放大或开关等的元件,能够将多个半导体组合在一起制造。如果利用极细的纳米碳管,最终能实现单个电子都能控制的晶体管,科学家预测将来用它代替硅。
纳米探针“眼睛”
作为观察原子的高技术显微镜之一的扫描型探针显微镜,用纳米碳管做该显微镜的“眼睛”,将纳米级的探针最大限度地靠近试样表面,感知作用在试样与探针之间原子的力或微弱电流,查明试样表面原子级的凹凸程度。显然,探针越细越尖,显微镜的精度越高。纳米碳管是纳米尺寸,非常细且强度高,因为还有弹性,与目前正在使用的硅探针相比,具有难以损坏的长寿命。……
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