澎湃新闻网报道:“芯片强国梦:碳纳米管成果登上《科学》杂志”
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沃特股份:公司碳纳米管复合材料已经形成量产
来源:证券时报网 05-08 19:14
沃特股份 ( 002886 )5月8日在互动平台表示,公司碳纳米管复合材料已经形成量产并在客户产品中得到使用。资料显示,公司主要从事改性工程塑料合金、改性通用塑料以及高性能高分子材料的研发、生产、销售和技术服务。公司主要产品类别包括改性通用塑料、五大工程塑料以及特种工程塑料。 贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管,实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点,碳纳米管受到各国科学家的高度重视。
和厘米、微米一样,纳米是一种尺度单位,一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管,是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几个纳米到几十个纳米,管壁厚度仅为几个纳米,像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小,5万个并排起来才有人的一根头发丝宽,实际上是长度和直径之比很高的纤维。
作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6。因为性能奇特,被科学家称为未来的“超级纤维”。
虽然成分和石墨一样,但碳纳米管潜在用途十分诱人:可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能,并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色,从而引发计算机行业革命。
碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中,包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看,我国排在美、日之后位居世界前列。
碳纳米管的发展历程如下:1991年,日本科学家发现碳纳米管;1992年,科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性;1995年,科学家研究并证实了其优良的场发射性能;1996年,我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长;1998年,科研人员应用碳纳米管作电子管阴极;1998年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;1999年,韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管;2000年,日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。
近年来,我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管,而且加紧了碳纳米管的应用研究,研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器,并在利用其电子发射性能研制发光器件。
来源:证券时报网 05-08 19:14
沃特股份 ( 002886 )5月8日在互动平台表示,公司碳纳米管复合材料已经形成量产并在客户产品中得到使用。资料显示,公司主要从事改性工程塑料合金、改性通用塑料以及高性能高分子材料的研发、生产、销售和技术服务。公司主要产品类别包括改性通用塑料、五大工程塑料以及特种工程塑料。 贵比黄金、细赛人发的“超级纤维”碳纳米管,实际上和金刚石、石墨同属于一个家族。作为近年来材料领域的研究热点,碳纳米管受到各国科学家的高度重视。
和厘米、微米一样,纳米是一种尺度单位,一纳米是一米的十亿分之一。1991年被人类发现的碳纳米管,是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几个纳米到几十个纳米,管壁厚度仅为几个纳米,像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小,5万个并排起来才有人的一根头发丝宽,实际上是长度和直径之比很高的纤维。
作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6。因为性能奇特,被科学家称为未来的“超级纤维”。
虽然成分和石墨一样,但碳纳米管潜在用途十分诱人:可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。它使壁挂电视进一步成为可能,并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色,从而引发计算机行业革命。
碳纳米管也是“纳米世界”中的重要一员。在纳米材料中,包括碳纳米管、碳纳米纤维在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。从近期美国《科学索引》核心期刊发表的和碳纳米管有关论文数看,我国排在美、日之后位居世界前列。
碳纳米管的发展历程如下:1991年,日本科学家发现碳纳米管;1992年,科研人员发现碳纳米管随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性;1995年,科学家研究并证实了其优良的场发射性能;1996年,我国科学家实现碳纳米管大面积定向生长;1998年,科研人员应用碳纳米管作电子管阴极;1998年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;1999年,韩国一个研究小组制成碳纳米管阴极彩色显示器样管;2000年,日本科学家制成高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。
近年来,我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管,而且加紧了碳纳米管的应用研究,研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器,并在利用其电子发射性能研制发光器件。
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当人类生活越来越离不开手机、电脑等电子产品时,这些产品的核心部件芯片正面临着性能极限的逼近。好在科学家们正在探索用新材料来替代硅制造芯片,从而冲破芯片的物理极限。在这方面,中国科学家已经走在了世界前列,这也为中国芯片产业的换道超车提供了可能。
图:北京大学彭练矛团队研究生在做实验。(由该研究团队提供)
北京大学电子系教授彭练矛带领团队成功使用新材料碳纳米管制造出芯片的核心元器件——晶体管,其工作速度3倍于英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管,能耗只有其四分之一。该成果于2017年初刊登于《科学》杂志。“如果把芯片比作一栋房子,晶体管就是建房的砖头,一栋栋的房子就构成了我们的信息社会。”彭连矛说。
硅是传统的半导体材料。长期以来,整个半导体产业遵循摩尔定律,不断缩小晶体管尺寸以提升其性能。而业界认为,摩尔定律将在2020年左右达到终点,即硅材料晶体管的尺寸将无法再缩小,芯片的性能提升已经接近其物理极限。
在此背景下,人们一直在寻找能够替代当前硅芯片的材料,碳纳米管就是主要的研究方向之一。美国斯坦福大学、IBM公司的研究人员都在致力于该领域的研究。国际半导体技术发展路线图近年来多次引用彭练矛团队的工作,来证明碳纳米管是一个重要的出路。彭练矛坚信,碳纳米管晶体管技术的突破对于中国半导体产业意义深远。
图:464碳纳米管晶体管模型图片。(由该研究团队提供)
一直以来,芯片都是中国科技领域的短板。尽管中国是世界最大的半导体消费国,目前国产芯片的自给率尚不足三成。据专业研究机构统计,2015年中国大陆芯片产业进口花费高达2307亿美元,是原油进口总额的1.7倍。此外,彭练矛指出中国自主研发的芯片多是低端芯片,中国的芯片制造技术距离世界前沿水平还有3到5年的差距。然而,随着硅材料的物理性能走向极限,碳基芯片的科研突破给中国芯片产业提供了换道超车的可能。
“我们的碳纳米管晶体管研发技术领先世界。中国巨大的市场和雄厚的资金更是为我们提供了广阔前景。”彭练矛说。彭练矛在2000年之前就开始研究碳纳米管晶体管,至今已近20年。今年55岁的他自称是个爱做梦的人。
尽管每天面对的是显微镜下比红细胞还小的晶体管,彭练矛脑海里经常浮现的是一幅幅关乎人类命运的未来图景:连续使用若干天无需充电的智能手机;可穿戴、舒适的微型医疗传感器;敏感性更高的机器人皮肤……彭练矛在碳纳米管的研究上取得的成就意味着,他关于未来的种种梦想或将在不久的将来成为现实。“碳纳米管晶体管比同尺寸的硅基晶体管速度快5到10倍,功耗只有其十分之一。”彭练矛说。
澎湃新闻 04月18日 08:06 关注
原标题:芯片强国梦:碳纳米管成果登上《科学》杂志
当人类生活越来越离不开手机、电脑等电子产品时,这些产品的核心部件芯片正面临着性能极限的逼近。好在科学家们正在探索用新材料来替代硅制造芯片,从而冲破芯片的物理极限。在这方面,中国科学家已经走在了世界前列,这也为中国芯片产业的换道超车提供了可能。
图:北京大学彭练矛团队研究生在做实验。(由该研究团队提供)
北京大学电子系教授彭练矛带领团队成功使用新材料碳纳米管制造出芯片的核心元器件——晶体管,其工作速度3倍于英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管,能耗只有其四分之一。该成果于2017年初刊登于《科学》杂志。“如果把芯片比作一栋房子,晶体管就是建房的砖头,一栋栋的房子就构成了我们的信息社会。”彭连矛说。
硅是传统的半导体材料。长期以来,整个半导体产业遵循摩尔定律,不断缩小晶体管尺寸以提升其性能。而业界认为,摩尔定律将在2020年左右达到终点,即硅材料晶体管的尺寸将无法再缩小,芯片的性能提升已经接近其物理极限。
在此背景下,人们一直在寻找能够替代当前硅芯片的材料,碳纳米管就是主要的研究方向之一。美国斯坦福大学、IBM公司的研究人员都在致力于该领域的研究。国际半导体技术发展路线图近年来多次引用彭练矛团队的工作,来证明碳纳米管是一个重要的出路。彭练矛坚信,碳纳米管晶体管技术的突破对于中国半导体产业意义深远。
图:464碳纳米管晶体管模型图片。(由该研究团队提供)
一直以来,芯片都是中国科技领域的短板。尽管中国是世界最大的半导体消费国,目前国产芯片的自给率尚不足三成。据专业研究机构统计,2015年中国大陆芯片产业进口花费高达2307亿美元,是原油进口总额的1.7倍。此外,彭练矛指出中国自主研发的芯片多是低端芯片,中国的芯片制造技术距离世界前沿水平还有3到5年的差距。然而,随着硅材料的物理性能走向极限,碳基芯片的科研突破给中国芯片产业提供了换道超车的可能。
“我们的碳纳米管晶体管研发技术领先世界。中国巨大的市场和雄厚的资金更是为我们提供了广阔前景。”彭练矛说。彭练矛在2000年之前就开始研究碳纳米管晶体管,至今已近20年。今年55岁的他自称是个爱做梦的人。
尽管每天面对的是显微镜下比红细胞还小的晶体管,彭练矛脑海里经常浮现的是一幅幅关乎人类命运的未来图景:连续使用若干天无需充电的智能手机;可穿戴、舒适的微型医疗传感器;敏感性更高的机器人皮肤……彭练矛在碳纳米管的研究上取得的成就意味着,他关于未来的种种梦想或将在不久的将来成为现实。“碳纳米管晶体管比同尺寸的硅基晶体管速度快5到10倍,功耗只有其十分之一。”彭练矛说。
图:彭练矛团队研究生在做实验。(拍摄者:王健)
由于能耗低,未来手机电池续航能力会提高。同时,安装了这种高效芯片后,未来手机的摄像头性能也将增强。碳基芯片不仅能表现出更优异的性能,更令人振奋的是,它还可能做硅基芯片所做不到的事情。
彭练矛的团队已经在着手研究碳材料的医用传感器,用来检测血压、心跳和血糖等生化指标。由于碳材料与人体兼容性高,且有良好的柔韧性,这种传感器可以完美贴合皮肤,让人感觉不到它的存在。该团队还在研究用碳材料打造汽车辅助驾驶系统中的红外监控摄像头。夜间安全行驶是辅助驾驶须攻克的难关之一。由于碳材料在近红外感光性极好,用在夜视设备上可以达到极高清晰度,且对不发热的物体以及浓雾中的物体也能成像,远胜于目前常用的红外热像仪。
梦想熠熠生辉,但前路并非一片坦荡。从实验室到产品的这个中间环节在科技界有“死亡谷”之称。想要跨越“死亡谷”、走上工程化的坦途,除了更多的技术难关需要科学家攻破,来自国家和企业的支持与合作也必不可少。2014年6月,《国家集成电路产业发展推进纲要》发布,集成电路产业被定义为支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。当年9月,国家集成电路产业投资基金成立,首期规模1200亿元。《中国制造2025》明确提出,2020年芯片自给率要达到40%,2025年达到50%。“相对于一些时髦的新应用技术,类似芯片这样的基础性研究应该获得更多的关注,因为它对于一个国家的科技实力提升起着更为核心和支撑的作用。”彭练矛说。
文章链接:
Chenguang Qiu, et al, Scaling carbon nanotube complementary transistors to 5-nm gate lengths, Science 20 Jan 2017: Vol. 355, Issue 6322, pp. 271-276, DOI: 10.1126/science.aaj1628
(本文来源:新华社)
答您好!新材料产业作为全球各国高度重视的战略性新兴产业,在各国政策及产业层面的均得到了大力支持与发展。我国新材料产业起步相对较晚,目前公司多款材料已实现了性能业内领先,具备了进口替代能力。谢谢。收起
答复时间:2018-05-08
答您好!碳纳米管替代硅芯片除材料本身性能外,还需工艺、下游应用等多个环节的共同支持。谢谢。
答复时间:2018-05-08
答您好!公司碳纳米管复合材料已经形成量产并在客户产品中得到使用。公司5G设备材料正根据计划与客户共同推进开发。谢谢。收起
答复时间:2018-05-08
答您好!碳纳米管粉体及晶体管材料属于公司上游产品。是否会进入该领域将以公司发展和产业布局规划为准。谢谢。收起
答复时间:2018-05-08
答您好!公司LCP材料在牌号齐全度、技术先进性、产品稳定性等方面均为业界领先。谢谢。
答复时间:2018-05-08
答您好!公司碳纳米管复合材料已经形成量产并在客户产品中得到使用。同时,公司始终关于碳/高分子复合材料的开发与应用,并有专门研发团队负责相关项目开发。谢谢。收起
答复时间:2018-05-08
答您好!公司在5G应用领域已与多家业内知名企业开展材料合作开发。谢谢。
答复时间:2018-05-08
问:董秘你好!据了解中兴是沃特的客户,近期美国对中兴的禁令,是否对公司业绩会产生不利影响?公司是否对此次影响进行过评估?有何控制措施?
答您好!该禁令不会对公司业绩产生不利影响。本次事件另一方面也将使产业链客户进一步意识到国产产品的重要性,有助于公司相关业内领先产品的加速进口替代。谢谢。收起
答复时间:2018-05-08
答您好。公司目前正与相关行业客户进行未来集成电路用高分子材料技术研发。谢谢。
答您好。公司多款材料产品已经实现进口替代。谢谢。
答您好!公司多个牌号的材料已在实际应用领域实现进口替代。谢谢!
答您好!物联网重要的链接媒介是传感器及承载传感器的移动终端。公司始终关注物联网时代对于材料的需求。公司的LCP材料是传感器核心组件VCM的首选材料解决方案,同时公司其他材料也在移动终端领域实现应用。谢谢!
答您好!在5G未完全大规模商用化的前提下,公司目前主要围绕客户需求共同开发商用化的5G材料解决方案。未来适当时间也将开展更先进的通讯设备材料研发和技术储备。谢谢!
答您好!公司目前是富士康的材料供应商。谢谢!
点评:碳纳米管被认为是目前发现的最强材料之一。超长碳纳米管具有一致取向和接近理论极限的力学性能,在制备超强纤维方面具有巨大的优势,在高性能运动器材、防弹衣、大飞机 、大型运载火箭、超级建筑等领域有着极为广阔的应用和市场前景。
◆上市公司中,东宏股份( 603856 )联手道达尔 ,38亿元投资碳纳米管管道技术合作项目。
沃特股份( 002886 )已经掌握了碳纳米管复合材料等先进功能高分子材料的制备技术。公司最新在互动平台表示,碳纳米管复合材料已经形成量产并在客户产品中得到使用。拓邦股份( 002139 )参股公司德方纳米致力于纳米材料 制备技术开发应用,主要产品有碳纳米管及碳纳米管导电液等 。