浙大攻克纳米管技术难题，登上《科学》期刊，打破全球学界30年僵局

7月18日消息，浙江大学项荣教授团队完成了一项材料领域的重大突破，成功解决了困扰全球学界超过30年的纳米管手性控制难题。相关研究成果登上了国际顶级期刊科学，并同步在线发布。

TMDC纳米管是新一代高性能纳米材料，光电、催化、量子设备领域都有巨大应用潜力，性能上限远超大家熟知的碳纳米管。

但从1992年被发现以来，行业一直卡在同一道难关，没法精准控制纳米管卷曲结构，产出的材料构型杂乱无章，没法稳定用于芯片、精密器件生产，相关落地研究长期停滞不前。

碳纳米管早年也遇到过同款麻烦，合成出来的材料导电类型随机混杂，极易造成设备短路。而TMDC多层原子结构更坚硬，成型难度更高，30年间全球研究团队都没能找到可控合成的有效办法。

这次突破来自一次实验里的意外发现，团队人员观测到一批样品衍射斑点高度统一，敏锐察觉到背后存在全新生长逻辑。

团队尝试用氮化硼纳米管充当模具，让TMDC材料在管状通道内生长，顺利筛选出性能最优的扶手椅型纳米管，二硫化锡样品目标构型占比最高可达84%，二硫化钼、二硫化钨材料也能实现稳定择优生长。

研究结论一开始没能获得审稿人认可，数据反差过大难以让人信服。团队三人轮班不间断实验，连续采集300组数据，全部结果都保持统一，搭配透射电镜实时记录纳米管成型全过程，完整证实这套生长机制真实可行。

扶手椅型纳米管电子传输效率更高，能直接用于高速纳米晶体管，为高端芯片制造打开新思路。

这项研究从立项到完整验证历时四年，全部实验工作在国内平台独立完成。浙大机械学院搭建了原子级制造实验室，兼顾重型装备研发与微观材料研究，完善的硬件平台吸引多国科研人才加入，团队外籍成员占比超三分之一，不同背景学者互相交流碰撞思路，加速推进实验进度。

项目联合大连理工、北大、西湖大学，以及日本多所高校协同完成，依托国家重点研发计划、自然科学基金等项目支持落地。

困扰行业三十年的瓶颈被打通后，TMDC纳米管大规模产业化不再遥远，未来会在量子信息、光电器件、催化等前沿领域发挥关键作用。

项荣教授团队合影