改善碳纳米管基纤维的电气和机械性能

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Lyding Group最近开发了一种技术,该技术可通过创建化学交联来构建基于碳纳米管的纤维。该技术改善了这些材料的电气和机械性能。

伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的莱丁实验室的博士后研究助理王刚说:“碳纳米管很结实,并且非常善于导热和导电。” “因此,这些材料具有广泛的用途,可用作坚固的纤维,电池和晶体管。”

有很多方法可以制造具有碳纳米管基纤维的材料。“例如,可以通过使用环氧树脂将这些纤维嵌入基质中来制造飞机机翼,” Robert C. MacClinchie电气和计算机工程杰出教授,贝克曼学院教员Joseph Lyding说。“环氧树脂起到粘合剂的作用,并将基质保持在一起。”

但是,将管子组合起来制成这种材料会导致重要性能的损失。莱丁说:“我们想出了一种方法,可以使很多性能恢复原状。” “该方法基于将单个碳纳米管连接在一起。”

研究人员将溴化烃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。

Lyding说:“当电流通过这些材料时,在纳米管彼此接触的结点处的电流电阻最高。” “结果,在结处产生了热量,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。莱丁说:“一旦形成这些键,连接处的电阻就会下降,材料就会冷却。这就像爆米花掉了-一旦爆开,就是这样。”

研究人员在尝试构建这些材料时面临许多挑战。王说:“我们必须找到正确的分子来使用,并建立适当的条件来形成这些键。” “我们不得不尝试几次以找到合适的电流,然后使用产生的材料来构建其他器件。”

Lyding说:“本文是制造新型材料的第一步。由于尚未对其进行充分的探索,因此我们现在看到的性能可能会提高。” “我们有兴趣研究如何制造这些材料,强度如何提高它们的电导率,以及是否可以用重量减轻10倍且性能相同的材料代替铜线。”


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