| 知识经济在20世纪后期崛起全球，因特网短短几年就风卷残云般将世界“一网打尽”，信息技术发展使社会生产力获得空前解放，世界面貌为之巨变。然而，据预测，以硅为材料的微米级集成电路技术将在2010年左右走到尽头，继续提高计算机芯片的性能面临巨大挑战。解决这个难题最直接的办法，是缩小现有集成电路的尺寸。纳米技术近年来取得了一系列重大进展，使纳米材料成为替代硅和其它半导体材料的最佳候选者。正在旧金山参加美国科学促进协会年会的科学家认为，纳米材料会引起一场“计算机革命”。纳米是一个长度计量单位，一纳米相当于十亿分之一米，大约是10个原子并列的宽度。当物质颗粒小到纳米量级后，这种物质就可被称为纳米材料。纳米材料会表现出常规粗晶粒材料所不具备的差异特性和反常特性。比如，原来是导体的铜等金属，在尺寸减小到几个纳米时就不导电。而绝缘的二氧化硅等，当尺寸减小到几个纳米或十几纳米时，电阻会大大下降，失去绝缘体特性，变得能够导电。美国国际商用机器公司（IBM）T．J．沃森研究中心的科学家在向大会提交的论文中称，他们对碳纳米管进行了集中研究，结果发现，从技术上讲，碳纳米管很有可能成为硅的换代品，成为电子产品的主要材料。碳纳米管是一种长度和直径之比很高的纤维，5万个纳米管并排起来才有人的一根头发丝宽。它韧性极高，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的六分之一。科学家分别研究了金属性的碳纳米管和半导体性的碳纳米管，认为金属性碳纳米管可以用作电路中的连接件，而半导体性碳纳米管可以用作电路开关。微电子技术领域已经发生了两次革命：一是晶体管取代真空电子管，二是集成电路取代传统的导线连接电路。它们对以信息技术为基础的知识经济的诞生和发展起到了巨大的推动作用。知识经济要继续向前，将有赖于纳米技术等领域出现的新突破。与世界其它一些国家一样，美国政府已越来越清楚地意识到纳米技术在未来知识经济和综合国力竞争中的分量，开始增加纳米研究的投资。为了在纳米微电子产品的竞争中抢得先机，美国的大学和研究机构也纷纷组织了跨学科的研究队伍，其中既包括化学家、物理学家，也包括工程师和计算机科学家。例如，加利福尼亚大学洛杉矶分校和惠普公司实验室的跨学科联合研究小组介绍说，他们把重点放在了两个领域：一是开发量子态设备，二是设计能够通过动力或热力集成起来的系统。他们设想的纳米开关计算机模型，结构直接，可以容错，通过合理安排电路可以调配电路中开关的状态，以避免电路中出现缺陷。他们发现，固态的分子开关完全可以通过电子方法设定和读出。他们现在正在设计和测试新型的可逆开关，以及连接电路必需的纳米导线，并计划下一步把纳米电子元件集成起来，组成更复杂的系统，以实现有用的计算功能。与会专家们指出，“毫微之间天地阔”，纳米电子设备将会有非常广阔的商机。现在的关键是尽快取得技术突破，使纳米电子产品投入商业化生产。新华社记者张小军吴伟农（新华社旧金山2月18日电）
|
