據(jù)英國學術雜志《自然》報道，斯坦福大學研發(fā)人員開發(fā)出了全球首臺基于碳納米晶體管技術的計算機，并已經(jīng)成功測試運行，這表明人類未來在開發(fā)新型電腦設備時有望擺脫對硅晶體技術的依賴。

斯坦福大學開發(fā)的碳納米管計算機

斯坦福大學項目研究小組出版論文聯(lián)合作者馬克斯-夏拉克爾（Max Shulaker）說：“這是人類利用碳納米管生產(chǎn)的最復雜的電子設備。關于納米技術有非常多極具創(chuàng)意的應用，但人們從未想過該技術能夠以如此實際、實用的方式被利用?！?/p>

夏拉克爾團隊研發(fā)的首臺納米電腦僅采用了178個晶體管，不過該設備只能運行支持計數(shù)和排列等簡單功能的操作系統(tǒng)。

碳納米管在1991年被日本NEC公司的飯島博士發(fā)現(xiàn)，作為一維納米材料，碳納米管具有重量輕，六邊形結(jié)構連接完美的特點，并且擁有許多異常的力學、電學和化學性能。

夏拉克爾表示：“與傳統(tǒng)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關，因此其性能和能耗表現(xiàn)也遠遠好于傳統(tǒng)硅材料?！?/p>

斯坦福電子工程師Subhasish Mitra說：“硅很好，它很硬。但是當一切變得如此之小時，能否從硅晶體管中獲得更高的性能、更好的節(jié)能性，那就不得而知了?！?/p>

晶體管是現(xiàn)代電子設備的關鍵組件，一個芯片可以包括幾十個億晶體管。碳納米管更小，用它來替代硅可以制造更小的、更快的、更節(jié)能的晶體管。

碳納米管的直徑可以小到1納米。人類的DNA直徑一般是2.5納米，人的手指甲大約每秒生長1納米。

Subhasish Mitra稱，早在1998年時就制造出了碳納米晶體管，“此后人們就有一個夢想，用碳納米管開啟新的電子產(chǎn)品新紀元?！?/p>

然而，碳納米管的研究碰到了障礙?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，要想制造沒有明顯缺陷的碳納米管太困難了。一般來說，采用的方法就是在高溫房間里，用半導體晶圓培育大量碳納米管。通過一系列化學反應，碳納米管就可以萌芽了。在此過程中可能會出現(xiàn)一批無缺陷的碳納米管。但在孕育過程中常常受到自然的干擾，研究者不斷改進技術，獲得的仍然是一些有缺陷的碳納米管。

于是研究者改變了方向，他們不再執(zhí)著地追求無缺陷的碳納米管批次，而是專注于設計可以對缺陷免疫的電腦電路。采用更好的算法，研究者對電路進行排列，就算少數(shù)納米管出現(xiàn)問題，電腦仍然可以運行。

首臺碳納米電腦有178個晶體管，每個包括10-200個碳納米管。設備的大小只有6.5平方毫米，也就是說可以在一角美國硬幣中放40個。如果采用產(chǎn)業(yè)化工廠制造碳納米管，而不是實驗室，它可以制造出更小、更快、更強大的電腦。