近日，在北京市科委支持下，清華大學(xué)魏飛教授團(tuán)隊(duì)成功制備出單根長(zhǎng)度達(dá)半米以上的碳納米管，創(chuàng)造了新世界紀(jì)錄，這也是目前所有一維納米材料長(zhǎng)度的最高值。與此同時(shí)，英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種強(qiáng)度極好且十分輕巧的碳制導(dǎo)線，由許多碳納米管組成，其強(qiáng)度是銅導(dǎo)線的30倍，重量不到銅線的十分之一。另外，有研究指出，碳納米管將取代硅，成為新一代處理器芯片材料。國(guó)內(nèi)外碳納米管研究的重大突破，將為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來推動(dòng)作用，碳納米管相關(guān)個(gè)股南風(fēng)化工、江海股份、中國(guó)寶安等值得關(guān)注。

　　最長(zhǎng)碳納米管在京誕生

　　近日，在北京市科委支持下，清華大學(xué)魏飛教授團(tuán)隊(duì)成功制備出單根長(zhǎng)度達(dá)半米以上的碳納米管，創(chuàng)造了新世界紀(jì)錄，這也是目前所有一維納米材料長(zhǎng)度的最高值。相關(guān)內(nèi)容近日在線發(fā)表在國(guó)際著名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)納米》上。

　　碳納米管是迄今發(fā)現(xiàn)的力學(xué)性能最好的材料之一，其單位質(zhì)量上的拉伸強(qiáng)度是鋼鐵(行情專區(qū))的276倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他材料。《科學(xué)美國(guó)人》雜志曾提出“在地球與月亮之間搭建一座天梯”的誘人夢(mèng)想，但跨越如此長(zhǎng)的距離而不被自身重量拉斷的材料，只有碳納米管，并且是批量制備，具有宏觀長(zhǎng)度、理論力學(xué)性質(zhì)、單根長(zhǎng)度達(dá)到米級(jí)甚至公里級(jí)以上。

　　對(duì)于碳納米管而言，其高溫生長(zhǎng)過程中催化劑的失活是一個(gè)不可逆的規(guī)律，從而限制了碳納米管的長(zhǎng)度；并且，隨著催化劑失活，長(zhǎng)的碳納米管密度會(huì)急劇下降。因此，盡可能地提高其催化劑活性概率是進(jìn)一步提高碳納米管長(zhǎng)度的唯一途徑。魏飛團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮材料制備和化工(行情專區(qū))技術(shù)學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，在制造設(shè)備、制備工藝方面進(jìn)行大量改進(jìn)和創(chuàng)新，首次將生長(zhǎng)每毫米長(zhǎng)度碳納米管的催化劑活性概率提高到99.5%以上，最終成功制備出單根長(zhǎng)度超過半米的碳納米管。

　　碳導(dǎo)線助力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

　　在國(guó)內(nèi)制造出最長(zhǎng)碳納米管的同時(shí)，國(guó)外科學(xué)家也在碳納米管的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了突破。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種強(qiáng)度極好且十分輕巧的碳制導(dǎo)線，未來有望成為銅線的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在實(shí)驗(yàn)中這些導(dǎo)線由許多碳納米管組成，其強(qiáng)度是銅導(dǎo)線的30倍，重量不到銅線的十分之一。

　　由于強(qiáng)度好、重量輕，純碳納米管制成的導(dǎo)線制成后將具有許多讓人興奮的新用途：例如用于機(jī)器人手臂或飛機(jī)、汽車上活動(dòng)部件的連接。很多時(shí)候，重量具有決定性的價(jià)值。比如，一顆大型空間衛(wèi)星，用銅量占其總質(zhì)量的三分之一，大約15噸；一架波音747噴氣式客機(jī)，所用的銅線總長(zhǎng)度超過215公里，總重量超過2噸。如果將其中的銅線全部或部分換為碳導(dǎo)線，對(duì)其性能、載荷、效率的改變將無可估量。

　　英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)發(fā)言人吉莉安·維斯特說，這種碳導(dǎo)線的優(yōu)勢(shì)還在于其在高溫下的有效運(yùn)作，它將大幅延長(zhǎng)設(shè)備和線路的使用壽命，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。此外，由于與銅線相比，質(zhì)量更輕，碳導(dǎo)線在運(yùn)輸和安裝上也將更為便利。

　　碳納米管

　　將成新一代處理器核心

　　至少過去的五十年間，計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、智能手機(jī)、汽車、媒體播放器甚至是鬧鐘的處理器核心都是由硅組成的。但是科學(xué)家和研究人員認(rèn)為硅晶體處理器即將達(dá)到它們的極限。IBM公司的科學(xué)家們似乎已經(jīng)找到了一種真實(shí)的方式——拋開硅晶體而轉(zhuǎn)向碳納米管。

　　碳的表現(xiàn)形式之一是石墨烯，碳納米管就是一張石墨烯薄片卷起來形成的一個(gè)圓柱。碳納米管的長(zhǎng)度超過它的寬度1億倍，并且能夠比任何其它已知的圓柱形納米結(jié)構(gòu)都要大得多。而這種特征，非常適合設(shè)計(jì)處理器芯片這樣的小物品。

　　理論上說，碳納米管制造的處理器能夠比目前的晶體管技術(shù)更小。更小的體積意味著消耗更少的能量，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備來說，就意味著更少的熱量和更長(zhǎng)的電池壽命。此外，碳納米管的電性能也意味著它們能夠比硅晶體管實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)通斷，能夠以比現(xiàn)在的芯片更快速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，納米管處理器將更小、更快。

　　當(dāng)然，這種芯片仍然難以制造而且昂貴。就像今天最新、最快的芯片只能夠?yàn)樽钊A麗的高端設(shè)備使用。碳納米管處理器或許將是計(jì)算機(jī)的未來技術(shù)，但是它們出現(xiàn)在零售商的貨架上還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。

　　關(guān)注碳納米管相關(guān)個(gè)股

　　國(guó)內(nèi)外碳納米管研究的重大突破，將為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來推動(dòng)作用。碳納米管相關(guān)個(gè)股南風(fēng)化工、江海股份、中國(guó)寶安等值得關(guān)注。

　　南風(fēng)化工：公司開發(fā)的運(yùn)城鹽湖(中國(guó)死海)是世界第三大硫酸鈉型內(nèi)陸湖泊，硫酸鉀品質(zhì)居同類產(chǎn)品首位，公司年產(chǎn)硫酸鉀16萬噸，其硫酸鈉儲(chǔ)量達(dá)8000多萬噸，產(chǎn)銷量世界最大。公司去年底與清華大學(xué)合作發(fā)明碳納米管手機(jī)電池，于2012年12月21日通過了國(guó)內(nèi)科研單位專家鑒定委員會(huì)一致的鑒定。此外，公司擁有相關(guān)領(lǐng)域的科研潛能。該股昨日午后震蕩上行，收盤上漲4.15%。

　　江海股份：公司是國(guó)內(nèi)鋁電解電容業(yè)的龍頭企業(yè)，在技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)整合方面均處于領(lǐng)先地位。亞乙二氧噻吩/多壁碳納米管復(fù)合物及其制法和用途、多壁碳納米管/無定形二氧化錳復(fù)合物的制法兩專利為公司獨(dú)占許可使用。該股昨日尾盤翻紅，上漲1.27%。

　　中國(guó)寶安：公司間接持有貝特瑞51.91%權(quán)益。2012年，貝特瑞公司在研發(fā)硅碳、軟碳、層狀錳酸鋰、層狀三元材料等下一代的正負(fù)極材料開發(fā)取得突破性進(jìn)展，其中硅碳復(fù)合材料有望在2013年推向市場(chǎng)。2013年4月公司在互動(dòng)平臺(tái)上表示，前期貝特瑞已開始碳納米管材料的銷售工作。該股昨日上漲0.83%。