（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）納米技術(shù)是通過(guò)對納米尺度物質(zhì)的操控來(lái)實(shí)現材料、器件和系統的創(chuàng )造和利用，例如，在原子、分子和超分子水平上的操控納米技術(shù)的發(fā)展正越來(lái)越成為世界各國科技界所關(guān)注的焦點(diǎn),誰(shuí)能在這一領(lǐng)域取得領(lǐng)先,誰(shuí)就能占據21世紀科學(xué)的制高點(diǎn)。納米碳材料是指尺度至少有一維小于100納米的碳材料。納米碳材料主要包括四種類(lèi)型：納米碳球、碳納米管、石墨烯和碳炔，其中碳納米管和石墨烯由于其優(yōu)異的性能，是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

    碳納米管的彈性模量與金剛石的基本相同，為已知的最高材料模量，約為鋼的5 倍；其彈性應變最高可達12%，約為鋼的60倍而密度僅為鋼的幾分之一。碳納米管的強度大約比其他纖維的強度高200倍，可以經(jīng)受約100 萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓力而不破裂。碳納米管表現出良好的導電性，在一定方向，導電率可達銅的一萬(wàn)倍； 碳納米管的熱傳導系數高于天然金剛石和石墨原子基面。
　　石墨烯目前是世上最薄也是最堅硬的納米材料，它幾乎完全透明，只吸收2.3%的光；導熱系數是金剛石的3倍；常溫下電子遷移率是商用硅材料的140倍； 電阻率比銅和銀更低，是目前電阻率最小的材料；單層石墨烯的比表面積是最好活性炭的1.75倍；具有超強的剛度和硬度，強度是鋼的100多倍?！　?/span>

    目前碳納米管和石墨烯材料在多個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究，并逐步走向應用。其中，碳納米管在航空領(lǐng)域的最新進(jìn)展有：
　　美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）的研究人員開(kāi)發(fā)出一種均勻的多壁碳納米管為基礎的涂料，可降低常用的泡沫的內飾的易燃性。與未處理的泡沫相比，碳納米管涂覆聚氨酯泡沫體的燃燒性降低了35％。研究人員將改性的碳納米管均勻地分布并附著(zhù)在聚合物層的上表面和下表面。由此產(chǎn)生的涂層，充分利用了碳納米管的快速散熱能力，與常用于軟裝飾的溴化阻燃劑相比，實(shí)現了更大的點(diǎn)火和燃燒阻力。同時(shí)當納米管涂層泡沫暴露在極端高溫中，會(huì )創(chuàng )建一個(gè)“炭保護層”屏障防止熔體池形成。
　　美國研制出完全基于碳納米管的中央處理器。2013年10月，美國斯坦福大學(xué)采用與同硅互補金屬氧化物半導體（CMOS）完全兼容的工藝研制出首臺完全基于碳納米場(chǎng)效應晶體管的中央處理器原型。該處理器芯片面積為6.5mm2，由178個(gè)晶體管組成，每一個(gè)晶體管由10~200納米場(chǎng)的數個(gè)碳納米管組成，盡管該處理器的工作頻率僅為1kHz，與主頻為108~740kHz的首臺商用硅基計算機Intel  4004存在巨大差距，目前僅能做演示和驗證，但兩者均采用相同的馮諾伊曼體系結構，都具有可編程能力，可串行執行多種計算任務(wù)，并運行基本的操作系統。與傳統晶體管相比，碳納米管體積更小，傳導性也更強，并且能夠支持快速開(kāi)關(guān)，因此其性能和能耗表現也遠遠好于傳統硅材料。
　　麻省理工學(xué)院航空航天工程師開(kāi)發(fā)出一種碳納米管(CNT)薄膜，可以加熱并固化復合材料，而不需要熱壓罐。當連接到一個(gè)電源，包裹在一個(gè)多層聚合物復合材料中的薄膜就會(huì )加熱，促使聚合物固化。研究小組在常見(jiàn)的飛機碳纖維材料部件中測試了該薄膜，發(fā)現該薄膜可制造出強度與傳統熱壓罐固化的一樣的復合材料，但只使用了百分之一的能量。研究人員表示，碳納米管薄膜很輕，添加重量可以忽略不計，在其熔融進(jìn)樹(shù)脂層后，薄膜本身與復合材料形成網(wǎng)格。MIT的技術(shù)直接接觸需要加熱的部分，這種復合材料固化方法更直接，更節能?？纱嫠膶訕歉叩臒釅汗?，以及數千萬(wàn)美元的基礎設施。

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