我國材料學家成(chéng)功快速製備出“納米電纜” (2005-03-23)
發布時間(jiān):2007-12-04
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來源:科(kē)學時報
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中國科技大(dà)學、合肥微尺度物質科學國家實驗室(shì)(籌)俞書宏教授領導的課題組,使用廉價材料、簡便操作成功(gōng)製備出“納米電纜”,為解決“血管機器人”等超微電子器件的連接難題提供(gòng)了解決途徑。該成(chéng)果發表在最近一期國際著名化學(xué)期(qī)刊《美國化學會誌》上。
相關資料(liào)顯示,自人類第一個晶體管問世以來,其尺寸每18個月減小一(yī)半。如今“奔四”芯片中的晶體管尺寸僅100多納米,預計(jì)到2010年(nián)將降(jiàng)至幾十納米。那麽,這種超高密度集成線路的元件之間用什(shí)麽連接?還有人們津津樂道的“血管機器(qì)人”,可(kě)在肉眼看不見的毛細血管中暢(chàng)遊馳騁,這種(zhǒng)體型小但本領大的(de)微小儀器,又該用什麽(me)來連接?世界科學界一直在不遺餘力攻(gōng)克這道難題。
俞書宏介紹,包括國內很多科研(yán)機構以及(jí)全世界都在研發納米(mǐ)電纜技(jì)術。其中同軸納米電纜作為一種新型納米材料,其(qí)合成方法的探索一直備(bèi)受關注。由於以往(wǎng)的合成路線往往需要高溫、激光、碳熱還原等極其苛刻的條件,尋求經濟(jì)、溫和、操作簡便的溶液合成方法,是該領(lǐng)域的研(yán)究熱(rè)點。
經過一年多的研究,俞書宏研究小組發現聚乙烯(xī)醇(PVA)鏈在某一特(tè)定條件下出現“鉸鏈”現象,進而大量發展成一種柔(róu)軟的銀/PVA納米電纜;並提出了一種軟(ruǎn)?硬(yìng)模(mó)板(bǎn)協同生長的新機製,認為(wéi)PVA對(duì)銀納米線的穩定效應和交聯PVA與其鍵聯的二者協同作用,導致了納米電纜的形成。《美國化學會誌》審稿人認為:“這是一項極(jí)其重要(yào)和出色的(de)研究工(gōng)作,對材料化學和線型聚合物的交聯具有重要參考價(jià)值,為納米電纜結(jié)構材料合成提供了一種有前途的途徑。”
俞書宏介紹,此次(cì)製備的同(tóng)軸(zhóu)納米電纜,內芯是由銀(yín)離子被還原後經自組裝而形成的銀納米線,外層“絕緣體”由交聯聚乙烯醇(chún)(PVA)構成,一般情況下肉眼是看不見的,放大250倍後看起來(lái)像糾纏在一起的頭發絲,放大近萬(wàn)倍後,才和普通電纜一般粗細。從截(jié)麵看,納米電纜的內外層(céng)是一個同心圓,可以根據用途任意切斷。另外隨著合成技術的發展成熟,納米電纜的芯可以用金、銅等其他金屬代替,從而可獲(huò)得其它品種的納米電纜。他說:“隻(zhī)要短短幾(jǐ)個小時就(jiù)可(kě)‘合成’的這種納米電纜,比傳統電纜線的運用領(lǐng)域更廣。由於具(jù)有體積小、科技含量高的特點(diǎn),必將在相關高科技領(lǐng)域獲得重要應用。”