苏言杰教授团队突破：碳纳米管或成未来电子科技关键材料

苏言杰教授团队突破：碳纳米管或成未来电子科技关键材料

引用

中国科技网

等

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来源

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https://www.stdaily.com/web/gjxw/2024-11/30/content_266489.html

2.

https://new.qq.com/rain/a/20240723A0121C00

3.

https://www.cas.cn/syky/202402/t20240229_5006993.shtml

4.

https://www.jkchemical.com/post/10209

5.

https://ele.pku.edu.cn/info/1012/3201.htm

上海交通大学苏言杰教授在碳纳米管研究领域取得了重要突破。他通过电弧放电法成功制备出高质量单壁碳纳米管，为未来电子科技发展开辟了新路径。

苏言杰教授团队采用的电弧放电法是一种先进的碳纳米管制备技术。该方法通过高温等离子体生成高密度碳蒸气，实现单壁碳纳米管的大规模生产。由于整个过程在高度真空或特定气氛下进行，有效减少了杂质混入，从而制备出高纯度的碳纳米管。

具体而言，苏言杰团队制备的碳纳米管具有以下显著优势：

• 直径均匀：1.2-1.7nm
• 长度可控：400nm-5μm
• 石墨化程度高：结构缺陷少
• 导电性优异：在电池中添加量仅为多壁碳纳米管的1/10至1/60

碳纳米管的独特性能使其在电子科技领域展现出巨大应用潜力。近期，北京大学电子学院张志勇、彭练矛团队基于碳纳米管晶体管，成功研制出世界首个碳纳米管基张量处理器芯片，实现了从基础研究到实际应用的重要突破。

该芯片采用2bit MAC（乘累加单元），3微米工艺技术节点，集成了3000个碳基晶体管，可实现图像轮廓识别、提取等功能，图像轮廓提取正确率高达100%。在手写数字识别应用中，理论正确率达90%，实际正确率达86%，同时功耗仅为295µW。

随着人工智能技术的飞速发展，对芯片算力和能量效率的要求日益提高。碳纳米管凭借其优异的电学特性和超薄结构，展现出超越商用硅基晶体管的性能和功耗潜力，有望成为构建未来高效能运算芯片的主要器件技术。

韩国电气技术研究院最新研发的高分散性碳纳米管粉末生产技术，进一步解决了碳纳米管在电池应用中的团聚问题，为制造高容量电池开辟了新途径。这标志着碳纳米管制备工艺取得重要进展，为其在储能电池领域的广泛应用奠定了基础。

苏言杰教授的研究成果不仅为碳纳米管的规模化生产提供了可靠方案，更为其在电子科技领域的广泛应用铺平了道路。随着相关技术的不断成熟，碳纳米管有望在下一代电子设备中发挥核心作用，引领电子科技的未来发展。