微精梳技术提高了碳纳米管薄膜的导电性和强度

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来自北卡罗莱纳州立大学和中国苏州纳米科学与纳米生物研究所的研究人员开发了一种称为“微梳”的廉价技术来排列碳纳米管(CNTs),可用于制造比以往任何此类薄膜都更坚固的大型纯碳纳米管薄膜。

该技术还声称可以提高导电性能,使这些薄膜在电子和航空航天应用中具有吸引力。

“这是一个简单的过程,可以创造出一种轻质碳纳米管薄膜,或' bucky纸',宽一米,强度是以前此类薄膜的两倍,甚至比碳纳米管纤维更强,”北卡罗来纳州立大学材料科学与工程特约教授朱云天说,他是一篇描述这项工作的论文的通讯作者。

根据NC State的说法,研究人员首先在传统基板上以紧密排列的方式生长碳纳米管。这些碳纳米管纠缠在一起,因此当研究人员拉动阵列的一端时,碳纳米管会形成一个连续的纳米厚的带状结构。这条彩带被连接到一个线轴上,开始缠绕彩带。

随着线轴的拉动,碳纳米管带被拖动到两个手术刀片之间,刀片的刃口上有微米级的裂缝。据说,这些裂缝形成了一种“微梳”,将碳纳米管拉到一条直线上。

当排列整齐的碳纳米管带缠绕在线轴上时,研究人员使用酒精溶液将碳纳米管拉得更近,加强碳纳米管之间的结合。

碳纳米管丝带缠绕在线轴上,形成一层纯碳纳米管薄膜。研究人员可以通过控制层数来控制薄膜的厚度。

使用微精梳技术制成的碳纳米管薄膜的抗拉强度是未精梳碳纳米管薄膜的两倍多——微精梳材料的抗拉强度大于3千兆帕,而未精梳材料的抗拉强度小于1.5千兆帕。

微梳碳纳米管薄膜的导电性也比未梳碳纳米管薄膜高80%。

朱在一份声明中说:“这是一个重大的进步,但我们希望找到让碳纳米管排列更直的方法。”“它仍然不完美。”

此外,从理论上讲,这项技术很容易进行大规模生产。我们希望找到一个行业合作伙伴,帮助我们扩大规模,为市场创造一种材料。”

这张纸。”强导电干碳纳米管薄膜的微精梳的文章发表在该杂志的网络版上