贝克曼高级科学技术研究所阿难·森 博士后研究员王刚在约瑟夫·莱丁的注视下,将一个样品装载到用于进行纳米管交联操作的系统中
学分:伊利诺伊大学贝克曼研究所多丽丝·达尔 莱丁集团最近开发了一种技术,可以通过化学交联来制造基于碳纳米管的纤维
这项技术改善了这些材料的电气和机械性能
这篇题为“化学交联碳纳米管基纤维增强的电学和力学性能及其在高性能超级电容器中的应用”的论文发表在《美国化学学会纳米》杂志上
伊利诺伊大学香槟分校贝克曼高级科学技术研究所莱丁实验室的博士后研究员王刚说:“碳纳米管很强,非常擅长导热和导电。”
因此,这些材料具有广泛的用途,可以用作强力纤维、电池和晶体管
" 有许多方法可以制造出含有碳纳米管纤维的材料
“例如,飞机机翼可以用环氧树脂将这些纤维嵌入基体中制成,”罗伯特·C·约瑟夫·莱丁说
麦克奎尼电气和计算机工程杰出教授,贝克曼学院教员
环氧树脂起到粘合剂的作用,将基体结合在一起
" 然而,将这些管结合起来制造这种材料会导致重要性能的损失
莱丁说:“我们想出了一个方法,让很多人重新获得那种性能。”
“这种方法是基于将单个碳纳米管连接在一起
" 研究人员将溴化碳氢化合物分子分散在纳米管基质中
当加热时,溴基团分离,分子共价键合到相邻的纳米管上
“当电流通过这些材料时,纳米管相互接触的连接点处的电流电阻最高,”莱丁说
“结果,在接合处产生热量,我们利用这些热量将纳米管连接在一起
" 治疗是一次性的过程
一旦这些键形成,连接处的电阻就会下降,材料就会冷却
这就像爆米花要爆炸一样——一旦爆开,就完了,”莱丁说
研究人员在试图制造这些材料时面临许多挑战
“我们必须找到合适的分子和合适的条件来制造这些键,”王说
“我们不得不多次尝试寻找合适的电流,然后使用产生的材料来制造其他设备
" “这篇论文是制作一类新材料的第一步
我们现在看到的性能很可能会变得更好,因为它还没有得到充分的探索,”莱丁说
“我们有兴趣研究我们可以将这些材料制造得多坚固,如何提高它们的导电性,以及我们是否可以用重量轻10倍、性能相同的材料来代替铜线
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