本报合肥3月11日电 以每18月缩小两倍的晶体管,预计到2010年将只有几十个纳米大小,这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢世界科学界一直在不遗余力攻克这道难题。日前,中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室（筹） 俞书宏教授领导的课题组使用廉价材料、通过简便操作,成功制备出 粗细仅有头发丝千分之四的“纳米电缆”,可能为解决这一难题提供有效途径。这标志着我国纳米材料研究取得新进展。
研制纳米电缆是目前纳米科研的热点之一。由于同轴纳米电缆是一种新型纳米材料,其合成方法的探索一直备受关注。以往的合成路线往往需要高温、激光、碳热还原等极其苛刻的条件,科学家们都在寻求经济、温和、操作简便的溶液合成方法。俞书宏课题组用一年多时间,发现了一种运用溶液方法在银离子催化作用下聚乙烯醇 PVA 链的铰链现象,成功将其发展成一种大量合成柔软的银/PVA纳米电缆的方法。在研究过程中,他们以价廉的淀粉、糖类碳水化合物等碳源为原料,提出了在贵金属盐存在的条件下水热碳化共还原法并成功实现了淀粉和糖类的快速碳化,获得了纳米电缆、空心纳米管、由纳米颗粒点缀而成的碳纳米管等多种结构特别的金属/碳复合纳米结构材料。制备出的同轴纳米电缆的内芯是由银离子被还原后,经组装而形成的银纳米线,外层的“绝缘体”是由交联聚乙烯醇 PVA 构成的,放大250倍后看起来像纠缠在一起的头发丝,放大近万倍后,才有普通电缆一般粗细。从截面看,纳米电缆的内外层是一个同心圆,可以根据用途任意切断。
据介绍,随着合成技术的不断成熟,纳米电缆的芯还可以用金、铜等其他金属代替,从而可获得其他品种的纳米电缆。只要在短短几个小时时间内就可以“合成”纳米电缆;和传统的电缆线相比,纳米电缆应用的领域更广,具有体积小、科技含量高的特点,必将在相关高科技领域获得重要的应用。国际著名化学期刊美国化学会J.Am.Chem.Soc对此的评价是：“这是一个极其重要和出色的研究工作,所获得的电缆式纳米管结构不寻常且对材料化学和线型聚合物的交联具有重要的参考价值,所获得的纳米电缆的外壳层厚度可控制并且长度很长,真正为合成纳米电缆结构材料提供了一条有前途的合成途径。”
光明日报 2005-3-12 记者 李陈续 通讯员 胡胜友
