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新的研究首次揭月丘るな示了碳纳米管测量的可能性

纳米技术 2022-01-06 23:58:12

斯旺西大学 两个碳纳米管和电导率作为角度的函数

学分:斯旺西大学 斯旺西大学的科学家报告了一种测量相同碳纳米管之间电导率的新方法,这种方法可以用来帮助提高未来电缆的效率

这项新研究发表在美国化学学会杂志《纳米快报》上

这篇论文详细描述了位于ESRI能源安全研究所的斯旺西大学研究小组如何与莱斯大学的研究人员一起对碳纳米管的导电性进行了真实的物理测量

碳纳米管是微小的分子,具有令人难以置信的物理性质

这些圆柱形分子充满了六边形碳原子,看起来有点像缠绕在石墨烯管中的鸡肉丝,用于生产轻质丝

它们可以被制成高效的电力电缆,有可能取代现有的金属电缆,这些电缆通常会过热并出现故障,在全球输电和配电中可能会损失约8%的电力

这项新的研究是向前迈出的重要一步,因为以前研究电导率水平只能在测量中使用理论计算

另一个限制是,理论研究着眼于直径相似的纳米管——但实际上纳米管的直径是变化的,正是这种变化使得理论模型无法证明,并在测量碳纳米管的电导率时导致实际问题

ESRI董事、安德鲁·巴伦教授(他也是莱斯大学的教授)和他的研究小组注意到,如果两个不同直径的碳纳米管交叉放置,接触点的电阻会比直径相近的高

研究小组将一个大电压通过其中一个交叉的碳纳米管,使其断裂,然后将两半焊接到探针上

切割和操纵同一碳纳米管的两半以形成交叉点

信用:ESRI 原始碳纳米管的两半可以这样处理,即任何测量都保证直径和类型是相同的——因为这两个碳纳米管实际上来自同一个碳纳米管

一旦发现这一点,研究小组就开始实验性地复制以前只是理论上的测量结果

研究小组还发现,通过实际实验,他们能够证明一些关键理论: 改变原始碳纳米管两半之间的重叠角度显示出电导率的变化

测量切割的碳纳米管的两个平行部分之间的电导率,得到的结果与原子尺度配准的理论概念一致

巴伦教授说;“这是第一次有可能通过实验测量来证实理论模型

虽然用真实的实验来证实理论很好,但我们的方法现在为以前不可能的测量开辟了无数的可能性

我们期待着扩展碳纳米管的基础知识,这将有助于我们在未来生产高效电缆和无数其他技术

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