美國(guó)研究人員日前開發(fā)出一種新的工藝，將碳納米管的強(qiáng)度和導(dǎo)電性能與傳統(tǒng)聚合體的彈性結(jié)合起來，生產(chǎn)出可充當(dāng)導(dǎo)體的彈性“納米皮膚”，可被用于電子紙以及檢測(cè)化學(xué)和生物物質(zhì)的傳感器等多種設(shè)備，具有廣泛的應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果發(fā)表于3月份的《納米通信》雜志。
研究小組成員之一、美國(guó)紐約倫塞利爾理工學(xué)院材料科學(xué)和工程系教授阿加言表示，利用新工藝方法可以將碳納米管陣列同柔軟的聚合體矩陣相結(jié)合，而不會(huì)對(duì)碳納米管的外形、大小及分子排列等特性造成影響。由于碳納米管陣列分子之間作用力較弱，很容易發(fā)生變形。研究小組首先將碳納米管陣列置于一個(gè)單獨(dú)的平臺(tái)上，然后向陣列中注入柔軟的聚合體，當(dāng)聚合體變硬時(shí)，將其從平臺(tái)上剝離，就會(huì)留下一層彈性“皮膚”，排列有序的碳納米管就被嵌在其中。阿加言說，這層“皮膚”可以彎折或者卷起來，導(dǎo)電性能不受影響，這使得它成為一種制作電子紙及其他彈性電子器件的理想材料。
該項(xiàng)研究論文的主要作者斯瓦特克·卡表示，這種從固定平臺(tái)上剝離出“納米皮膚”的新工藝用途廣泛，可以生產(chǎn)黏性結(jié)構(gòu)材料和尼龍搭扣材料，還可用于電子器件內(nèi)部碳納米管的連接。比如，研究小組目前正同阿克倫大學(xué)合作，采用類似方法研制人造壁虎腳，即用碳納米管模仿壁虎腳上的剛毛，其黏性是真壁虎腳的200倍。研究人員還希望通過這種工藝研制微型壓力傳感器及氣體探測(cè)器。
研究人員同時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種彈性“納米皮膚”具有一種極其優(yōu)異的物理特性———場(chǎng)發(fā)射，可用來生產(chǎn)高分辨率的電子顯示器。通常情況下，碳納米管是很好的場(chǎng)發(fā)射器，但當(dāng)多個(gè)碳納米管排列過于緊密時(shí)，彼此之間的電場(chǎng)會(huì)相互干擾。而采用新方法將碳納米管植入聚合體“皮膚”中，使得場(chǎng)發(fā)射器的研制開發(fā)有了更大的空間。
作者：中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng) 來源：中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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