“微膜”造成更强，更导电的碳纳米管膜

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Researchers from North Carolina State University and China’s Suzhou Institute of Nano-Science and Nano-Biotics have developed an inexpensive technique called “microcombing” to align carbon nanotubes (CNTs), which can be used to create large, pure CNT films that are stronger than any previous such films. The technique also improves the electrical conductivity that makes these films attractive for use in electronic and aerospace applications.

“It’s a simple process and can create a lightweight CNT film, or ‘bucky paper,’ that is a meter wide and twice as strong as previous such films – it’s even stronger than CNT fibers,” says Yuntian Zhu, Distinguished Professor of Materials Science and Engineering at NC State and corresponding author of a paper describing the work.

研究人员首先在传统的衬底上以紧密排列的方式生长碳纳米管。碳纳米管缠结在一起，因此当研究人员拉动阵列的一端时，碳纳米管就会形成一条只有纳米厚的连续带状。这条缎带附着在一个卷轴上，卷轴开始把缎带卷起来。

随着阀芯拉动，CNT带状在两个外科刀片之间拖动。虽然刀片直接出现在肉眼上，但它们实际上在其前缘上具有米尺尺度裂缝。这些裂缝创造了一种“微压”，将CNT拉入对齐 - 就像常规梳子通过缠结的头发排序。

当对齐的碳纳米管的带状缠绕在线轴上时，研究人员应用酒精溶液。这使碳纳米管更紧密地结合在一起，加强了碳纳米管之间的键。

CNT丝带在阀芯周围缠绕时缠绕在自身上，从而创建纯CNT的分层胶片。研究人员可以通过控制层数来控制膜的厚度。

使用微膜技术制造的CNT薄膜具有多于未被膜的CNT薄膜的拉伸强度的两倍于微黏膜材料，对于微黏膜材料而言，对于未预测的材料而言，对于小于1.5种GigapaScAlAs。

微梳碳纳米管薄膜的导电性也比未梳碳纳米管薄膜高80%。

“这是一个重要的进步，但我们希望找到即使越来越小的方法，”朱说。“它仍然不完美。

“此外，该技术理论上将容易扩大大规模生产。我们想找到一个行业合作伙伴来帮助我们扩大它并为市场创造一种材料。“

本文，“通过微膜强和导电干燥CNT薄膜，“在线在线发布小的。本文的铅作者是NC州立博士学位。学生张张。共同作者包括新王，渭颂徐和菲利普布拉德福国国家;苏州学院张和青文李。该工作得到了在拨款号FA9550-12-1--0088下的科学研究空军办公室的支持。

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编辑注：研究摘要跟随。

“通过微膜强直和导电干燥CNT薄膜”

作者：李文张，鑫王，魏宗徐，菲利普D.布拉德福德，北卡罗来纳州立大学梦领朱;永义张和清文李，苏州纳米科学研究所和纳米生物学

发表：在线5月4日，小的

迪伊: 10.1002 / smll.201500111

抽象的：为了最大限度地提高碳纳米管(CNT)巴克纸的性能，改善其排列和减少其波纹是至关重要的。本文报道了一种新的方法——微梳法制备具有均匀结构的定向碳纳米管薄膜。使用锋利的外科刀片，在刀片边缘具有微尺寸特征，以梳理单层碳纳米管片，实现了高水平的纳米管对齐和直线度。这些微梳还减少了薄膜内部的结构缺陷，提高了纳米管的填充密度。采用微结合方法制备的碳纳米管薄膜拉伸强度高达3.2 GPa，杨氏模量高达172 GPa，电导率高达1.8 × 10^5.S m^-1，这与先前报告的CNT薄膜或碎蛋白剂有多高。更重要的是，这种新颖的技术需要不太严格的过程控制，并且可以构建具有可再现性质的CNT膜。