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碳纳米管制备技术取得突破
2016/08/19 点击 4541 次

中国粉体网讯  想象一下,未来,你的电子报纸可以被随意卷起来,就算你把咖啡打翻,将水倒在上面,也不会影响电子报纸的更新和阅读——当然,这只是众多被认为会在将来出现的黑科技之一,听起来的确很炫酷。但是想要完成这个目标还需要搞定一项关键技术,那就是如何对碳纳米管进行分离。

而最近,加拿大麦克马斯特大学(McMaster)的Alex Adronov研究小组发明了一项新的提纯技术,该项技术为碳纳米管的制取扫平了道路。  

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,是一种与头发丝生物结构类似的碳结构。它的直径只有十亿分之一米,而长度却能够达到数千米,具有许多特殊的力学、电学和化学性能。

由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以它具有很好的电学性能,同时又更加耐热。除此之外,它的韧性极高,是目前可制备出的具有最高强度比的材料,能够给复合材料的性能带来极大的改善。并且,虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。使用碳纳米管替代硅为原料,能够让存储器和处理器以三维方式堆叠在一起,降低了数据在两者之间转换的时间,从而大幅提高了计算机芯片的处理速度。  

近些年,随着碳纳米管及纳米材料研究的深入,其广阔的应用前景也在不断地展现出来。这种纤细的柔性材料被认为将来能够替代计算机或其他电子设备中的硅基芯片。  

不过,科学家们在碳纳米管的制取上,一直都面临着一个难题。碳纳米管有着两种微观结构,即半导体型碳纳米管和金属型碳纳米管。制备过程中,这两种碳纳米管同时被混在一起。虽然它们都是制取后需要保留的材料,但是只有能将两者分开,才能发挥其功能作用。  

为了解决这个难题,科学家们已经花费了数年的时间进行研究测试,无奈却只找到了将半导体型碳纳米管溶解剥离成聚合物的方法,这样一来,就仅仅只能够获得金属型碳纳米管,而获得半导体型碳纳米管的方法却一直未能找到。  

如今,研究人员终于成功地反转了聚合物的电特性,从而能够剥离金属型管而只留下半导体型管。研究小组的下一步计划是研制出更高效的聚合物,使得这个过程商业化。


(来源:雷锋网)


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