2004 年今日 UC Irvine 造出 0.4 厘米長導電碳納米管 長度達以往 10 倍

0.4 厘米長的導電碳納米管

2004 年 10 月 18 日，美國加州大學爾灣分校（UC Irvine）宣布，旗下 Henry Samueli 工程學院的研究人員合成出當時全球最長的導電納米管。這批碳納米管長 0.4 厘米，是此前同類導電納米管的 10 倍。

碳納米管通常由碳構成，結構是一張石墨片無縫捲成的圓柱，直徑只有幾納米。一納米即十億分之一米，大約是 10 個原子並排的長度。研究由電機工程及電腦科學助理教授 Peter Burke 主導，研究生 Shengdong Li、Christopher Rutherglen 及 Zhen Yu 參與。

以金解決接駁難題

據 UC Irvine 的新聞稿，團隊在小型爐內讓天然氣與微小的鐵納米粒子產生化學反應，從而生長碳納米管。團隊發現，在鐵粒子下方鋪上少量金，就能長出超長納米管；沒有金則只會長出短管。

納米管極細，難以接上普通電線。團隊的做法令納米管生長出來時已連接金導線，毋須在生長後再作加工。Burke 因此能準確量度納米管電阻與長度的關係，結果顯示其導電能力高於同樣大小的銅線。Burke 當時表示：「這是首次清楚顯示，長納米管與短納米管一樣，具備出色的電學特性。」

論文與後續

研究刊於美國化學學會期刊《Nano Letters》2004 年 9 月號，資金來自美國陸軍研究辦公室、海軍研究辦公室、國防高等研究計劃署（DARPA）及國家科學基金會。論文在 arXiv 的摘要指，納米管無論順著或逆著氣流方向都會生長，測得的電流電壓曲線可用經典擴散模型描述，結果為以宏觀尺寸製作大規模納米管集成電路打開了大門。

UC Irvine 當時預期，這項突破可用於開發極強而輕的材料、超高密度納米記憶體、超低損耗輸電線及醫療用納米生物感測器。2007 年，《自然・納米科技》刊登一篇以 Seong Jun Kang 為第一作者的論文，利用密集而完全對齊的長單壁碳納米管陣列製作電晶體，並把 Burke 團隊這篇論文列入參考文獻。

來源

• Scientists Develop World's Longest Electrically Conducting Nanotubes（ScienceDaily）
• Electrical properties of 0.4 cm long single-walled carbon nanotubes（arXiv）
• High-performance electronics using dense, perfectly aligned arrays of single-walled carbon nanotubes（Nature Nanotechnology）