【碳納米管擺龍門陣】

江南布衣

【碳納米管擺龍門陣】

 

 

 

如何旋轉一個好nanoyarn

研究人員在美國是第一家生產導電紗線的碳納米管網和各種粉末和納米纖維。

 

紗線，由一種叫做biscrolling，都非常強大，可以被編織，縫製，針織，編織成各種結構。

 

他們可以找到應用在能量儲存和收穫，結構複合材料，光催化和智能紡織品。

 

目前的方法來轉換成有用的特性粉末與紗線涉及使用聚合物粘結劑的粉末固定到位。

 

一個主要問題，這一技術，但是，是沒有太大的粉末可以納入紗和由此產生的複合材料是不是很強烈。

 

更重要的是，理想性質的粉末，通常在加工過程中降解。

 

現在，雷鮑曼和他的同事在納米技術研究所在達拉斯的得克薩斯大學已經開發出一種新的方法，利用碳納米管（CNT）的床單，或網，而不是改造的聚合物納米或微米大小的粉末，導電，堅固紗線。

 

 

並捻

研究人員開始了覆蓋在“主機”奈米碳管張以“客人”使用粉末靜電粉末塗料槍，然後捻紡住客主機堆棧，形成biscrolled紗。

 

該技術其實是改編自傳統的紡織紡紗方法已經存在了數千年，涉及繪畫直徑 10納米多壁碳納米管從“森林”管長度類似，而沉積在基板上採用一捻在同一時間。

 

根據不同的最終應用需要，扭曲產生不同形狀的結構 - 被稱為阿基米德，雙阿基米德或費馬捲軸。

 

這些結構類似的螺旋在自然界常見的 - 例如，那些出現在鸚鵡螺貝殼以及現已滅絕的菊石。

 

結構之間的差異如下：阿基米德就是一張紙邊是深埋在滾動;雙阿基米德意味著板材邊緣是埋在不同的互聯春聯，在費馬 biscrolling，扭起了中心對稱旋轉楔形，邊緣的然後包裝在相反的方向滾動分左右。

 

碳納米管板是一種用於製造這種紗線，它的表幾乎輕如空氣（他們有一個密度大約只有1.5毫克/厘米 3 ），但比鋼強，具有比強度達到560兆帕，可厘米 3 /克當緻密。

 

這遠遠高於聚酯薄膜和Kapton值薄膜用於超輕飛行器具有強度約125兆帕厘米 3 /克 紗線也可以快樂地在一個普通的清洗洗衣機沒有受到任何可衡量的損失。

 

 

製作超導電線

 

該 biscrolled紗線可製成各種粉末，可以選擇是根據最後的應用程序。

 

例如，鮑曼和他的同事提出超導紗線 biscrolling混合物鎂，硼粉（質量分數高達 99％）作為嘉賓在碳納米管表，然後熱退火的biscrolled紗。

 

該技術具有額外的好處，因為它避免了30個或更多的步驟需要在傳統的畫粉中筒的方法來生成毫米大小，鐵證如山，超導導線從鎂 /硼/碳納米管的先驅。

 

該小組還提出biscrolled紗含有高達98 wt％的氧化石墨納米帶的，然後轉換為石墨納米帶紗通過減少石墨烯氧化物。

 

這些紗線可以用來製造weavable陽極靈活的鋰離子電池，鮑曼說。 研究人員發現，他們可以使電極的鋰離子電池用磷酸鐵 四 （一環保，價格低廉，高性能鋰離子電池負極）作為嘉賓粉末。

 

我的同事說，我會盡量biscroll任何東西，只要它具有有趣的特性的應用

 

射線鮑曼，美國德克薩斯大學達拉斯

 電池表現良好，具有較高的重量電導率8個S厘米 2 /克，是靈活的，機械的魯棒性。

 

這些特性意味著它們可用於應用程序，如能源儲存和能源生產服裝-所謂的智能型紡織品。

 

高導電性也使得重量更輕的電池，因為biscrolled紗陰極不再需要傳統的電流收集器進行鋁顆粒結合劑，可以多買一些電極重量超過30％。

 

如果這還不夠，鮑曼和同事還高度催化製造燃料電池陰極的biscrolling氮摻雜碳納米管的客人。

 

這些設備是為未來的應用前景，因為它們不包含任何昂貴的鉑發現在傳統的燃料電池。

 

該biscrolling技術，報告 科學 ，是一個通用的，鮑曼說，可以很容易地擴展到電氣絕緣主機，例如二氧化矽 2 和Si 3 ñ 4 納米管，在其他材料。

 

“我的同事說，我會盡量biscroll任何東西，只要它具有有趣的特性的應用程序！”

 

這項工作是介紹 科學  331 51 。

 

 

關於作者

美女杜梅是特約編輯 nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/44732