北大破解碳納米管制備難題

單壁碳納米管可看作是由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，根據(jù)卷曲方式（通常稱為“手性”）的不同，可以是金屬性導(dǎo)體或帶隙不同的半導(dǎo)體。這是碳納米管的一個獨特而優(yōu)異的性質(zhì)，但也為碳納米管的制備帶來了巨大的挑戰(zhàn)，用一般方法合成的樣品均為不同結(jié)構(gòu)的碳納米管組成的混合物，單一手性單壁碳納米管的選擇性生長成為一個難題，經(jīng)過國際上20余年的努力仍懸而未決，這已經(jīng)成為碳納米管研究和應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。對這一難題，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院李彥課題組最近提出了一種可能的解決方案，文章發(fā)表于2014年6月26日的《自然》雜志。

據(jù)預(yù)測，基于硅基CMOS集成電路的微電子技術(shù)在未來10年左右將趨近于發(fā)展的極限，發(fā)展后摩爾時代的納電子技術(shù)已迫在眉睫。2009年，國際半導(dǎo)體路線圖委員會推薦基于碳納米管和石墨烯的碳基電子學(xué)技術(shù)作為未來10～15年可能顯現(xiàn)商業(yè)價值的新一代電子技術(shù)。材料是碳基電子學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，然而迄今人們?nèi)詻]有辦法實現(xiàn)碳納米管的結(jié)構(gòu)可控生長，這已經(jīng)成為制約碳基電子學(xué)發(fā)展的瓶頸問題。

日本科學(xué)家飯島澄男1991年在電子顯微鏡下觀察到了碳納米管，自此以后在國際上掀起了碳納米管研究的熱潮。