阿尔托大学 一张彩色地图显示了466种碳纳米管的固有颜色，根据它们的手性角度和直径有独特的(n，m)名称
学分:考平宁集团/阿尔托大学 芬兰、美国和中国的纳米材料研究人员为466种独特的单壁碳纳米管创建了一个彩色图谱
纳米管颜色图谱在《高级材料》杂志的一项研究中有详细介绍，该研究涉及一种新方法，该方法通过结合466种薄膜中的任何一种来预测薄膜的特定颜色
这项研究是由芬兰阿尔托大学、莱斯大学和中国北京大学的研究人员进行的
阿尔托物理学家埃斯科一说:“我们认为碳是黑色的，它可以是透明的，也可以呈现彩虹的任何颜色。”
Kauppinen，该研究的相应作者
“如果光线完全被薄片中的碳纳米管吸收，薄片就会呈现黑色
如果只有不到一半的光被纳米管吸收，那么薄片看起来是透明的
当纳米管的原子结构只导致某些颜色的光或波长被吸收时，未被吸收的波长被反射为可见颜色
" 碳纳米管是长而中空的碳分子，形状类似于花园软管，但侧面只有一个原子厚，直径比人的头发小50000倍
纳米管的外壁由卷起的石墨烯制成
石墨烯的包裹角度可以变化，就像一卷节日礼品包装纸的角度一样
如果礼品包装被小心地卷成零角度，纸的两端将与礼品包装管的每一侧对齐
如果不小心把纸卷成一个角度，纸就会悬在管子的一端
每个碳纳米管的原子结构和电子行为由它的包角或手性以及它的直径决定
这两个特征在一个“n，m”编号系统中表示，该系统将466种纳米管分类，每种纳米管都具有手性和直径的特征组合
每种(n，m)类型的纳米管都有一种特有的颜色
Kauppinen的研究小组多年来一直在研究碳纳米管和纳米管薄膜，此前他们成功地制造出了呈现绿色、棕色和银灰色的彩色纳米管薄膜
在新的研究中，Kauppinen的团队研究了吸收光的光谱和不同厚度的干燥纳米管膜的视觉颜色之间的关系，并开发了一个定量模型，该模型可以明确地识别纳米管膜的着色机制，并预测结合不同固有颜色和(n，m)名称的管的膜的特定颜色
莱斯工程师和物理学家河野纯一郎的实验室在2012年解开了彩色扶手椅型纳米管的谜团，他提供了仅由(6，5)纳米管制成的薄膜，用于校准和验证阿尔托模型
阿尔托和北京大学的研究人员使用该模型来计算大米薄膜的吸收和它的视觉颜色
实验表明，测得的胶片颜色与模型预测的颜色非常接近
阿尔托模型表明，纳米管薄膜的厚度以及它所包含的纳米管的颜色会影响薄膜对光的吸收
阿尔托的466种颜色的纳米管薄膜图谱来自不同管的组合
研究表明，最细、最鲜艳的灯管比那些直径较大、颜色褪色的灯管对可见光的影响更大
“埃斯科的团队在从理论上定量解释颜色方面做得很好，这使得这项工作与以前关于纳米管荧光和着色的研究不同，”科诺说
自2013年以来，科诺的实验室开创了一种制造高度有序的二维纳米管薄膜的方法
科诺说，他曾希望向考普皮嫩的团队提供高度有序的单一手性纳米管二维晶体薄膜
“这是最初的想法，但不幸的是，我们当时没有合适的单手性排列的薄膜，”科诺说
“将来，我们的合作计划将这项工作扩展到研究高度有序的二维晶体薄膜中的偏振相关颜色
" 阿尔托研究人员用来为薄膜生长纳米管的实验方法与他们以前的研究相同:纳米管是在一个加热到850摄氏度以上的反应器中由一氧化碳气体和铁催化剂生长而成的
不同颜色和(n，m)名称的纳米管的生长在加入反应器的二氧化碳的帮助下进行调节
“自从之前的研究以来，我们一直在思考如何解释纳米管颜色的出现，”北京大学教授南威说，他之前是阿尔托大学的博士后研究员
在碳的同素异形体中，石墨和木炭是黑色的，纯钻石对人眼来说是无色的
然而，现在我们注意到单壁碳纳米管可以呈现任何颜色:例如，红色、蓝色、绿色或棕色
" Kauppinen说，彩色纳米管薄膜柔韧易延展，可用于彩色电子结构和太阳能电池
“例如，屏幕的颜色可以借助手机、其他触摸屏或窗户玻璃上的触觉传感器来修改，”他说
Kauppinen说，这项研究还可以为新型环保染料提供基础
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