Taiwan Nanotechnology Newsletter--TNN Vol. II No. 18

9/25/2003, 中國廣州奈米科技信息中心，奈米科技(Nano Technology)是繼計算機、基因技術之後世界強國追逐的又一大科技熱點。奈米(Nano)是一個長度計量單位，一奈米相當於十億分之一米。奈米科技主要是指通過操縱單個原子、分子來構建奈米級的材料、超微型的功能器件甚至超微型機器或者機器人。近幾年來美、日、歐盟都開始對奈米科技增加投資，制定奈米科技戰略並予以優先研究開發。奈米科技正逐漸成為世界強國爭奪科技制高點的又一個新戰場。　　

奈米科技的魅力主要在於它幾乎可以將人類目前所有的高科技重新定義。隨著奈米科技的逐漸起步，很多在科幻小說中形容的外星人高科技對地球人來說也開始變得極為可能。　　

比如說正在設想中的有超級飛行器奈米飛機，奈米飛機的表層安裝數億個與空氣分子接觸的微型機器裝置，這些微型裝置不斷與空氣分子摩擦而產生升力，眾所周知飛機飛行的原理是與空氣高速摩擦而獲得向上的升力而來的，而奈米飛機通過機身表面的微型分子機器主動摩擦空氣分子則可以在機身的各個方向獲得反作用力。這樣一來奈米飛機可以實現在超音速的情況下在空中急停或者做90度轉彎等現代飛機無法想像的功能。這些功能正是UFO飛行特徵，假如說外星人真的駕駛UFO頻繁訪問地球的話，他們很有可能是通過奈米科技來實現這些飛行特技的。還有經常主導科幻小說及科幻電影主題的隱身人也不再是荒唐的幻想。奈米隱身服可以通過表層類似晶體的微分子裝置對周圍環境的色譜進行掃瞄並複製，複製後再通過隱身服表面分子向外部反射來達到一種虛擬的透明進而欺騙肉眼。　　

奈米科技對醫療的影響也將是非常深遠的。其中奈米微型內窺鏡技術將是醫療商業技術競爭的焦點。目前的內窺技術為兩類，一是直徑為1到2厘米的電視內窺裝置，此技術能探測的僅僅是消化道系統並且造成很大疼痛。二是比較先進的電磁共振掃瞄，此技術只能夠提供人體斷層掃瞄並且圖像精確度有限。而奈米微型內窺技術的開發及應用將使目前的內窺技術成為古老的歷史。簡單的奈米微型內窺鏡技術可以製造直徑在一毫米以下能夠到達體內深處的微型攝像頭，它能夠毫無疼痛地被投放到胃腸道內進行攝像並儲存錄製拍攝結果，微型攝像頭可隨後隨人體排泄物一同排出，醫療人員在回收微型攝像頭後便可通過觀察錄像結果來分析病情。而高級的奈米內窺技術則可以對人的眼球的視網膜感光細胞分子結構進行采樣從而構建相當於血液紅細胞十分之一大小的(略小於千分之一微米)微型奈米感光機器人。微型奈米感光機器人可以自由在人體血液或體液內流動，它的感光頭則可以通過外部遙控來調整方向，單個奈米感光機器人每次只能接收並處理一個光子信息，但是如果幾百萬個奈米感光機器人聚在一起便可形成一個十分之一立方微米的微型眼球，奈米感光機器人將感光信號通過微波發送到人體外的高速計算機內，在對幾百萬個光信號經過圖像信號組合後便可以形成高清晰度圖像。由於奈米感光機器人非常微小，幾百萬個奈米感光機器人可以通過針管一次注射入體內，而排出則可利用人體的體液排泄功能來完成，對人體毫無疼痛與侵犯。在高速計算機的控制下，奈米感光機器人們可以採用蜜蜂群式的移動辦法，在遇到大細胞或體內組織膜阻礙時可以分散開來，在繞過障礙後重新組合，因此由感光機器人組成的微型眼球幾乎可以到達人體內任何一個微觀部位。屆時醫生們除了可以隨時輕鬆觀測心臟病人的心肌閥門的開關情況的高清晰度圖像，人體內的許多微觀物理結構如肺泡內的血紅細胞氧化過程，肌肉收縮過程中肌肉蛋白鏈的相互拉動，癌細胞的分裂及對人體的侵襲等都將第一次暴露在人類的肉眼下。人類對自身的進一步瞭解將由於奈米科技的突破性進展有一個難以置信的飛躍。　　

美國參議院於今年6月19日順利通過了「21世紀奈米科技研究發展法案」，此法案的主要目標是：1.提供有組織的有結構的全面的統一的奈米科技研究環境2.保證美國在奈米科技上的領先和商業利益3.通過政府、大學和企業為奈米科技提供大量研究資金。此法案將為美國的奈米科技研究三年內提供大約二十三點六億美元的科研經費。早在2001年10月4日美國陸軍科研辦公室向全國大學發佈了計劃組建奈米軍事技術研究所的計劃。麻省理工學院於2002年3月中標並且建立了世界首家奈米軍事技術研究所，首期獲得五千萬美元的資助。該所的主要目標是研究奈米隱身服及防彈軍服及士兵附屬裝備。美軍立志要打造新一代的能夠隱身且刀槍不入的奈米戰士，以在未來的戰場上佔據主動地位。日本和德國很早就開始了對奈米科技的投資和研發，繼美國立法之後德日兩國也開始了對奈米科技注入新一輪的大量投資。　　

值得指出的是，如果要開發奈米隱身服、奈米飛機、微型感光機器人等高級奈米裝置，將離不開一個高速的超級計算平台。奈米飛機或奈米隱身服需要上億個微型奈米裝置，雖然在機械電子結構上奈米裝置不過是目前大型機械電子結構的超微型複製，但是由於奈米裝置數量非常大，傳統的機電控制結構和控制理論將毫無作用，對數億個微型裝置進行同步協調和控制只能夠通過計算機模擬平台來實現。此平台對運算速度要求極高，而光有高計算速度還不能夠解決對奈米飛機的上億個微型空氣反作用力裝置的協調問題，目前人類科學對處理如此大量裝置的邏輯控制還是毫無理論，對微型奈米裝置進行同步的有邏輯的協調，是一個計算速度和計算模式的雙重難題。目前美日兩國在開發廉價高速的網格計算(Grid Computing)和平行計算(Parallel Computing)模式來應付基因科技和奈米科技的高速邏輯運算需要上取得重大進展。美日近來對奈米醫學器械及奈米隱身服的興趣和對奈米科技的好胃口與他們目前在高速計算能力上遙遙領先的事實不無關係。　　

目前奈米科技在世界範圍的應用主要是比較簡單的奈米材料。已經成型的產品包括自我清潔的奈米玻璃或奈米服裝及性能更加優越的奈米電子電磁復合材料等等。美日在奈米隱身服及奈米醫療器械上的投資與科研目前還屬於理論試驗狀態，能否有突破性進展還要依賴於分子結構、微電子材料、奈米裝置控制理論及高速計算等多方面的研究發展。雖然理論上已經成為可能，奈米隱身服、奈米飛機真正研製成功可能需要至少幾十年甚至上百年的時間；但是有朝一日一但取得突破性進展，控制奈米技術的國家對幾乎科技的各個領域將實現壓倒性壟斷，這將是類似於飛機大炮與大刀長矛的區別。筆者認為奈米科技很有可能是決定未來大國戰略領先地位的一個重要因素。

上海建成第一個奈米技術中試平台

9/24/2003, 中國廣州奈米科技信息中心，上海第一個奈米技術專用公共中試平台，於9月18日在該市奈米產業化基地建成啟用並同時向社會開放，這將推動奈米科研產品向商品的轉變，從而加快上海奈米科技走向產業化。
　　
奈米技術從科研項目發展到產業化生產一般要經過三個過程。首先科研成果孵化出產品，接著通過中間小批量試生產獲得各種產品數據，最後進行市場化批量生產。而這一「中試平台」，就是中間的小批量試生產線。一般中小企業因規模和資金所限，無力專門建造奈米中試平台。上海市科委、徐匯區政府和企業共同出資800萬元在奈米產業化基地建造的這座公共服務平台後，各企業的奈米粉體產品中試都可在這個平台上完成，解決中小科研企業無力解決中試的問題。據瞭解，地處華涇鎮的上海市奈米技術產業化基地有「科匯孵化中心」和奈米「產業園」兩上功能區組成。其中「科匯孵化中心」佔地8800平方米，已建成具有公共服務性質的上海奈米檢測中心，在「產業園」建成並啟用的「中試平台」，是奈米科技走向產業化的重要環節，奈米產品在這裡中試通過後，即可進行產業化的批量生產。

台灣工研院建置奈米商情資料庫

9/27/2003，台灣工商時報，為協助本土企業快速與國際奈米科技潮流接軌，工研院著手建置台灣首座奈米商情資料庫，預估三年後將完成總計三萬筆以上國際奈米研發及產品開發資訊，該資料庫初期定位為產業轉進奈米領導技術把關者角色。被經濟部工業局和技術處以及國科會三方列入今年重點催生產業的奈米科技，實際執行者工研院，繼日前產業奈米實驗室掛牌後，後續推動行動陸續登場。

扮演產學合作橋樑的快速驗證奈米共同實驗室，預計斥資新台幣十一億元，著手先進研發設備安裝，最遲十月首批九套設備就會到位，年底全面開放供業者使用。開放實驗室部份，除了有工研院內奈米研發團隊進駐外，包含台大、清大與中原等尖端研發群也完成進駐，第四季院方還會大舉招募產業加入。最受國際奈米業界關注的台灣首座奈米商資料庫建置案，也在今年悄悄登場，迄九月已有具體成果。工研院奈米中心指出，院方今年成立三十人的奈米工作群，該批研發人員係從化工、材料、電子、機械等各所挑選而出，其中十五位核心種子團隊另組「持續標竿讀書會」，以每兩週十五篇國際奈米資料收集速度，快速充實資料庫內容中，累計迄今已鍵入近萬筆國際奈米研發資訊。該中心表示，該資料庫預計三年後會完成超過三萬筆以上的奈米科技檔案和論文，以及國際市場和業者專利發展資料，國內廠家若有意轉進奈米科技領域，資料庫也會扮演初期進階技術把關和專利諮詢協助者角色。

為避免商情外洩，中心也有資料取用門檻限制，初期只有參加奈米檢測和製程設備廠家聯誼會業者才能取得，中長期不排除逐步開放其他國內廠家使用可能。奈米中心強調，台灣奈米科技已經在基礎產業陸續開花結果，在電子產業上仍在試驗階段，台灣與國外比雖起步晚，但業界投入熱度依舊發燒，中長期看市場對國際奈米商情依賴度有增無減，這才是工研院願意投入精英人力，架構此一產業資料庫主因。

奈米材料科技:

摻雜氧化鋅奈米材料

9/22/2003, 中國廣州奈米科技信息中心，最近 Nanophase Technologies 公司宣佈，其研發的摻雜氧化鋅納材料已經投入商業化生產。這種氧化鋅摻雜物包含有鋁、鉛和銀等，摻雜量從百萬分之幾到百分之幾不等，這種材料是針對各種潛在的應用而研製的，包括用防細菌生長劑（殺菌劑，抗菌劑，防臭劑）、光電元件以及特製紫外線（UV）吸收器等，氧化鋅基材料是能提供優越的抗菌效果的材料。該種材料具備的熱穩定性，使其抗菌性能能保持持久並且可與塑結合使用，或施加在物體表面，可經受苛刻的處理工藝和惡劣的使用環境。

單一擴散的量子點

9/18/2003, Nature Material Update, 科學家已經開發出以連續流動的製程來生產出高品質的硒化鎘奈米微晶的量子點。一般使用在半導體性奈米微晶的量子點的批量式生產製程上都會需要用到有機金屬的前驅物，同時其生產出來的晶體品質都很差，晶體大小分布也很廣，這乃是因為要控制反應的條件非常地困難。現在Bawendi和其研究同僚已經開發出一種新的化學製程，可以用來連續式地生產奈米微晶的量子點。他們的製程所生產出來的硒化鎘奈米微晶的量子點的品質非常高，而且其晶體大小分布也很窄，其光學發光量子產額也很高。這對其在雷射和電子發光元件等等的應用上非常地重要。他們選擇用來當鎘和硒元素來源的分別是油酸鎘和tri-n-octylphosphine selenide，首先被溶解在一種合適的溶劑裡，然後分別被注射入一個直徑250微米的通道，接著再加以加熱。

Bawendi和其研究同僚發現他們可以藉著變化Se對Cd的比率 (將Cd保持固定) 來控制硒化鎘奈米微晶量子點的大小和分布。將硒元素的量提高，就會產生較多的核心化位址，因此就會有較高單一擴散的較小微晶的產量，而反之亦然。對每一種不同的比率組合，其中微晶粒的大小可以進一步地藉由溫度和流速的變化來加以微調。這個新開發出來的製程可以生產出高品質的奈米微晶量子點，也可以產出一個大小範圍極廣的量子點。Bawendi和其研究同僚建議他們開發出來的製程可以用在其它奈米粒子系統的生產。參考文獻: Yen B. K. H., Stott N. E., Jensen K. F. & Bawendi M. G. A continuous-flow microcapillary reactor for the preparation of a size series of CdSe nanocrystals. Advanced Materials published online 11 September 2003。

水面漂浮奈米線的奈米伐木

9/20/2003, Nature Material Update, 上百年用來運送木頭的老的技術，目前竟然成為科學家利用其來將奈米線組裝成大規模有序排列式樣的靈感，這種技術將有可能行程未來新衣帶奈米電子元件的製造技術的架構。在十九世紀時，河流伐木業已經成為沿著北美洲大湖區域的主要伐木運作方式。整個冬天，砍伐下來的木頭會一直堆積。當春天的洪水一到時，這些木頭就會被推滾到滿是溶雪的河流中，河水快速的流動很快的就將木頭運送到下游的鋸木廠。這種木頭的流動已經成為大家熟悉然而仍然動人的景象，見下圖。在本期的Nano Letters中，Whang等人以及Tao 等人就採用類似這種河流伐木的方法，在奈米尺度上用來在一個水面上，將半導體性的和金屬性的奈米線排序。假使奈米線可以被排序而且被安排成某種樣式，在許多領域上這將會產生極大的影響，從奈米尺度的電子，光電子到分子感應器。

傳統伐木和奈米伐木。河流伐木業已經成為沿著北美洲大湖區域的主要伐木運作方式。春天的河水快速的流動很快的就將木頭運送到下游的鋸木廠。
Whang等人以及Tao 等人就採用類似這種河流伐木的方法，(見左下插圖) 在奈米尺度上用來在一個水面上，藉著電腦控制的障礙物的導引，將半導體性的和金屬性的奈米線排序。

過去已經有許多科學家試著要來將奈米線排序，有微射流法，電力法，最近又有奈米壓印技術，雖然都稍有成就，但是似乎都無法達到大規模組裝上的要求，現在用這種河水伐木的方法就可以達到了。科學術語而言，這種方法乃是稱為Langmuir-Blodgett技術。這種Langmuir-Blodgett技術在製造脂肪酸以及其它許多兩性分子可以浮在水面上的分子的單層體。過去已經極廣泛地應用在製造分子電子的單層體，最近也被應用在製造能夠調節其中特性的奈米微晶單層體。這種技術再三年前首先被應用在一維的奈米結構體的組裝上面，接著又被成功地用來在水面上將形狀比率較短的奈米桿組裝成和液晶相似的紋理。 (請參見下圖)。從奈米微晶體道奈米桿，現在這種Langmuir-Blodgett技術又被證明在組裝形狀比率較長的奈米線上也同樣是非常地有用。

Langmuir–Blodgett 技術組裝出來的結構體。(由左至右) 奈米點，奈米桿和奈米線。

會自我成型的奈米尺度元件

9/27/2003, Material Today, 過去的工程技術無法製造出來的一些元件,現在藉著奈米科技的新的鑄造方法已經可以被鑄造出來了。其中最觀間的要素乃是去開發出一種技術，藉著此技術那些在半導體中非常細小的奈米桿或是奈米線可以被製造出來。這種由下而上的自渥組裝的製程將使得尺寸，位置，成分和其它特質的精確控制變成是可能的。其中所使用的材料還是和一般的半導體材料一樣，像是過去我們已經用了四十幾年，用來蝕刻成元件和線路的矽和砷化鎵。但是新的製程則是要倚賴一個由下而上的鑄造技術，而不再是過去的由上而下的技術。這是一篇發表在Material Today ，10/2003的一篇論文，式一個PDF檔案，可以在以下的連結下載: http://www.materialstoday.com/pdfs_6_10/samuelson.pdf。

奈米晶片極奈米電子奈米機電系統科技:

8組裝技術可以在奈米管器件的量產中得到應用

9/22/2003, 中國廣州奈米科技信息中心，美國佛羅里達州立大學最近通過在材料表面覆蓋分子圖樣誘導單壁碳奈米管實現自組裝。這項技術可以在基於奈米管器件的晶片尺度生產中得到應用。「自組裝是生物系統億萬年來採用的策略，」 Seoul National University的 Seunghun Hong對nanotechweb.org.說：「其高效率與高精確度令人稱奇，設想只要你設計出單個碳奈米管可以識別的基底，奈米管就可以在上面定位並自組裝。你可以在短時間內就生產出大量基於碳奈米管的線路結構。」

為了實現這個工藝，Hong與同事們利用諸如「蘸水筆」奈米平板印刷和微接觸沖壓之類的技術直接在基底上塗上一層有機分子圖案。他們在表層創造出兩個區域，一個區域由諸如氨基或者羧基等極性化學族覆蓋，令一個區域則由甲基之類的非極性化學族覆蓋。然後他們在其中摻入單壁碳奈米管懸浮液：奈米管被極性區域吸附並且自組裝成預先設計的結構。這個自組裝過程通常在10秒內完成。研究人員在一個沖壓形成的面積1平方厘米金圖案上組裝了數以百萬的單個奈米管。出產率超過90%。當奈米管溶液濃度很低時（大約0.02mg每ml），每個極性分子圖案上只會組裝一個奈米管，儘管空間允許不只一個。

該小組還把這項工藝與傳統的微加工方法集成在一起。他們在微加工得到的金電極上衝壓出兩中極性分子圖案，然後在其上組裝單個奈米管。利用一個導電探針的原子力顯微鏡顯示最終形成的奈米管線路可以傳到微弱的電流。「目前我們可以把基於奈米管的器件的工藝商業化，這在以前僅僅是一個理論上的設想。」Hong說：「就我個人來說，我非常樂意看到高校學生製作奈米管器件並且在他們的科學課程中利用我們的方法進行學習。這項技術的簡單易行讓我相信這絕對不是一個夢想。」現在，研究者們正在把這種方法應用於諸如鐵氧體奈米帶和硅奈米線等其他奈米尺度線路中。「還應提到的是，我們的方法還引發了許多新的科學問題，諸如表面有機分子和溶液中的奈米線之間的作用力機制，」Hong補充說：「我們還要對這些新問題進行解釋。」該項工作發表在《Nature》雜誌上。

工研院光電所發表多階編碼技術

9/18/2003, 台灣經濟日報，工研院光電所昨（17）日傳出捷報，發表國內自行研發的奈米級-高效率多階編碼紀錄技術，結合材料所之相變形紀錄材料及光電所儲存技術，使國內儲存產業朝奈米領域跨越一大步，有助於台灣建立奈米級儲存核心技術之自主智慧財產權。

光電所副所長黃得瑞表示，高效率多階編碼記錄技術是光電所與材料所共同開發，搭配多階編碼技術，可使光儲存媒體之記錄容量提昇數倍。光電所資訊存取技術組組長朱朝居表示，透過原本僅能記錄二階資料的儲存單位內記錄多階資料，才能提高資訊儲存密度，這是多階編碼記錄能提昇容量的主要原理。近年來，多階記錄技術已被業者認為是實體層上突破光碟記錄密度限制的最佳利器，目前光儲存廠商，包括TDK、Pi-oneer、Sony、Philips、Calimet-rics等都深耕此技術多年。據了解，目前實驗室中已有所成果，可將650MB的CD容量增加至2GB，現在只剩下如何將材料與格式跟光碟機做相容的問題。

新的研究證實電旋開關機構背後的物理學

9/20/2003, Nature Material Update, 未來得磁性記憶元件可能會是架構在電子旋轉學上面，藉著利用電子旋轉的方向的轉變來達成。最近的一個新的研究已經證實電子旋轉變換機構背後的物理學原理。在試著了解電子於微觀中的行為時，一直都在開啟材料和元件研究的新的疆界，反之亦然。在一個高電流密度中觀察電子如何移動過一個小於100奈米的結構體，已經揭露出這些奈米粒子於其電旋性質上的豐富的新的物理現象，而且此將成為一種極具潛力的新一類電子元件: 就是一種電旋變換來當磁性記憶體的電旋轉學。現在由Kiselev 等人所做的實驗結果中已經證實了這種現象的物理學。參考文獻: Nature 425, 359–361 (2003)。

透過電旋轉換的磁力激盪和轉換
a, 當傳導性電子經過一個磁鐵時，他們的旋轉會偏好於和磁場的方向對齊。當這些電子遇到一個奈米磁鐵，此磁鐵是被三明治在兩層非磁鐵性物質的中間，
而且非常接近那塊固定方向的磁鐵時，它們的旋轉方向就會轉變成和那塊奈米磁鐵的方向一致。因此，奈米磁鐵的磁性動量就會開始加速旋轉，
沿著其軸心轉動得像一個旋轉中的蓋子。 b, 假使其中的電流，也就是電子通過的速度低於一個門檻值時，此奈米磁性動量就會放鬆回到其本來的
輕鬆狀態軸 'easy' axis (黑色箭頭); 假使其中的電流剛好在門檻值時，其動量會依著許多周的加速旋轉方式旋轉，
直到旋轉的方向完全被逆轉。(綠色); 假使其中的電流遠遠超過門檻值時，其動量就會很快地達到其逆轉的狀態 (紅色箭頭)。

成雙顯微鏡可以觀察到電子轉換的速度

9/27/2003, National Institute of Standards and Technology News, 半導體元件的設計者就好像下坡的滑雪者一樣，他們都是靠速度在獲勝的。然而要在半導體事業上獲得速度，完全是要靠你是以什麼東西開始的。當矽晶目前仍然是半導體產業的主流時，電子電路設計師就開始試著要將一些像是gallium nitride和silicon carbide等類的材料納入廣泛為的應用。因為這些先進的半導體材料可以在較高的電壓下運轉，而且可以提供較快的開關速度。這乃是在決定一個半導體電路處理資訊的速度有多快的特性因素。

在9/22/2003的Applied Physics Letters中，一個National Institute of Standards and Technology (NIST) 的研究員和一個由韓國來的客座研究員共同發表了一篇文章，此文中敘述如何利用一種新的方法來掃描出半導體中的瑕疵，這將有助於加速這些先進材料的行銷。這兩位科學家將一台原子力顯微鏡和另外一台掃描電容顯微鏡結合在一起，然後加上特別寫的軟體和一個原子力顯微鏡定位雷射的簡單開關，來進行其試驗。其所開發的結果就是一台儀器，可以用來量測一種材料產生電子電荷的速度，而且可以片段式地來畫出這些速度的圖樣，它們大約都僅有100平方奈米。現有針對開關速度的量度方法都僅能獲得整體的平均速度。

新理論發現積體電路旋轉電流的新解釋

9/27/2003, CMP Advanced Technology, 美國的科學家最近針對量子學上的Hall效應 (Quantum Hall Effect, QHE) 的一個理論上的研究，也就是存在於半導體中的一種超導電現象，發現另有一條新的路徑可以通往室溫底下的量子電腦境界。這群科學家認為他們已經發現一種電子旋轉電流，和半導體中的電洞而不是和電子有關。這個預測中的電流強度將足夠能把旋轉動量注入量子點中，而且也可以和一般的電子電流產生反應，而在一般電子和電旋架構的量子電路間提供一條互通的橋樑。

東京大學的Shuichi Murakami和史丹佛大學的Shoucheng Zhang更進一步地表示，這個電旋電流是完全可以逆轉的，使得電力的消減最小化，而且不需要有液態氦的低溫，也不需要有一個磁場。到目前為止，這個電旋電流還僅僅是一個理論，但是Murakami和Zhang強烈地建議以他們的理論為架構，進行試驗已證實其理論的確切。Murakami和Zhang所推演出來的新理論發表在Science期刊中，對長期以來在研究量子學的Hall效應而言可說是一個突然的急轉彎。

奈米管, 奈米鬚, 奈米纖維和奈米球的進展:

碳奈米管時代到來生產能力將提高數百倍

9/22/2003, 中國浙江省奈米科技網，碳奈米技術公司(CNI)為IBM公司和其它的研究機構製造碳奈米管，他們計劃在未來的兩年裡擴大生產能力。這將推動奈米管的商業應用。這家位於休斯敦的公司計劃把製造單邊（single-walled）碳奈米管的生產能力增加到每天100磅。CNI的商業開發部的主管TomPitstick表示公司在2005年將達到每天1000磅的生產能力。目前公司大約一個星期只能生產2磅的碳奈米管。儘管如此，利用CNI的碳奈米管的商業產品將在今年末問世。　　

在過去的幾年裡，碳奈米管成為材料學研究的主要課題。單邊的奈米管是用碳原子組裝起來的六角形網眼管道。斯坦福大學的化學系的副教授HongjieDai說，因為碳原子的大小和內在特性使得奈米管的導電性比銅要好，導熱性比鑽石要好，柔韌而且堅固。一些初期的商業應用將把奈米導管引入到塗料和塑料中，使他們具有導電性。這樣的話發光塑料中的金屬部分就可以用這樣的產品替代。注入了碳奈米管的衣料也可以防靜電和防輻射。在接下去，奈米管將應用到光纖中以取代傳統的半導體晶體管。然而，這個行業遇到了先有雞還是先有蛋的困境，一方面這方面的應用缺乏，而另一方面生產能力也很低下。碳奈米管很昂貴，CNI的每克奈米管的售價為500美元，另外，提純技術和把他們與其他的產品集成的技術都有待提高。　　

CNI的創始人之一是萊斯大學的教授RichardSmalley，1996年的諾貝爾獎獲得者。萊斯大學把這項技術授權給CNI公司。

韓國開發新一代奈米碳管批量生產技術

9/17/2003, 中國浙江省奈米科技網，韓國漢城大學教授洪承勳日前在世界上首次成功開發出一種高密度奈米碳管批量生產技術。洪承勳在實驗中發現，奈米碳管具有親水性，在元件表面的特定部分覆蓋親水性分子膜，再浸泡到奈米碳管溶液之中，奈米碳管便會自動聚集到覆蓋分子膜的部分。與分別生產奈米碳管的低效率方法不同，奈米碳管批量生產技術利用奈米碳管自動聚集的原理，可同時生產數百萬個奈米碳管。漢城大學物理系教授任志淳認為，洪承勳發明的奈米碳管批量生產技術在奈米管研究這一新一代核心技術領域中處於領先地位，預計這項技術將在今後5至10年實現全面商用化。

以多層聚合物結構物來包裹奈米碳管以能防水

9/25/2003, Nanotech Web, 美國Rensselaer Polytechnic Institute的科學家已經可以用一種奈米供價鍵的方式，將多層聚合物結構物鍵結在奈米碳管上面。這種新開發出來的技術將在如生物感應器上面有極大的用途。Rensselaer Polytechnic Institute的Ravi Kane表示，奈米碳管因著它們傑出的機械和電子特性，所以有許多極具潛力的應用方面。在開發這些應用的時候，讓奈米碳管具功能化的策略非常地重要。尤其是能夠開發出非供價鍵式的功能化奈米碳管的方法，以便能夠保持柱它們誘人的的機械和電子特性，乃是大家夢寐以求的目標。

美國Rensselaer Polytechnic Institute的研究團隊

為了要獲致這種非供價鍵式的功能化奈米碳管，Ravi Kane和其研究同僚就將奈米碳管放入一個水合後的polystyrene-alt-maleic anhydride (h-PSMA) 的聚合物的溶液中。拒水性交互作用會使得這種聚合物以非供價鍵的方式被吸附在奈米管的表面。接著這個研究團隊就用h-PSMA中的碳氧酸基群來和另一種聚合物polyethyleneimine (PEI) 來形成供價鍵。這樣就可以形成一個聚合物交聯的雙層物。依據Ravi Kane所示，這種交聯作用會增強聚合物層的穩定度。重複這種反應步驟就可以製造出一個多層的聚合物薄膜，其中含有陰性聚合物和陽性聚合物的交互變化層次。在最後，這個研究團隊就用一層的poly acrylic acid (PAA) 來當最上層的覆蓋。

Ravi Kane表示，用多層聚合物結構物將奈米碳管功能化後，我們就可以將一些具化學活性的基群引入奈米碳管的表面。這些具化學活性的基群可能可以在生物感應器的應用方面，用來附著一些生物特定的配位基，以及用來排斥一些生物分子的非特定的吸附。多層聚合物結構物同時也可以用來媒介單壁奈米碳管或是多壁奈米碳管上的奈米粒子的附著。因而可以製造出複合的奈米結構物。這種複合的奈米結構物在電子學上，磁力學上和觸媒的應用上極有潛力。例如科學家可以將金屬或是半導體性的奈米粒子摻入，來改變奈米碳管的電子性質。

奈米球和聚合物的混合體具有非線性光學特質

9/22/2003, Nanotech Web, 加拿大多倫多大學和Carleton大學的科學家已經能夠將C60分子，或是所謂的巴克球加入一種交聯狀的聚合物中，來製造出一種具有極佳的非線性光學特質的薄膜。這種材料將會極適合用在具有紅外線光訊號的通訊元件上的應用。加拿大多倫多大學的Ted Sargent表示，我們需要一種技術能夠將各種衍生的巴克球摻入一種既方便又可以加工的聚合物中。現在他們發現一種機會，來將巴克球和聚合物加工在一起，來證明利用分子加工已造成有用功能，如用在超高速開關和訊號處理上的光學非線性特質的可行性。

為了要製造出這種複合材料，Sargent和其研究團隊就將含有trihydroxyl的C60分子和一種trisocyanate的化合物反應。其反應生成物就是一種含有聚胺甲酸脂系統的交聯C60，其中大約有19% 重量的C60部分。這個研究團隊就用一種Z—掃描的技術，在波長1150到1600奈米的範圍內，測試了這種材料中薄膜的光學性質。他們開發出來的材料具有超強超快的非線線光學反應。比起過去所有的材料，單位長度的非線性光學反應要高出10到100倍以上。這證明了他們的分子工程技術是一大成功，他們已經獲得了在衍生巴克球和聚合物間的一個高度的電荷移轉，導致每一分子的高度非線性，同時也製造出了一種高溶解度的材料，讓他們可以在一種可加工的聚合物架構中製造出密集組合的巴克球的薄膜。

用奈米線和奈米結來製造高效能的薄膜電晶體

9/18/2003, Nanotech Web, 美國Nanosys公司的科學家已經開發出利用半導體性的奈米線和奈米結，來製造具有高電子效能的薄膜電晶體。藉著從基版塗裝程序中，將奈米線和奈米結的成長分離開來，這個研究團隊已經可以將各種奈米材料，在室溫底下，加到矽晶或是塑膠的基板上。Nanosys公司的科學家Xiangfeng Duan表示，他們將奈米電子帶到一個新方向，而引發了一個整體概念的突破。那就是利用奈米材料來在一個極大範圍內來尋求較好而且較便宜的電子元件，而不是利用其來追求電子元件上的微小化。他們已經將奈米線組裝成高密度有次序的薄膜，這就可以用在傳統電子鑄造的製程中。既然僅有傳統的電子鑄造製程被用到，他們的技術可能將會是第一個可行的而且是可以量度到的奈米材料導致的電子元件。

這個研究團隊為了要製造出奈米線薄膜電晶體，它們首先利用觸媒化學蒸氣沉積法來培養出