我国科学家在超强碳纳米管纤维领域取得重要突破

碳纳米管被认为是目前人类发现的强度最高的几种材料之一,其杨氏模量高达1 TPa以上,拉伸强度高达100 GPa以上(比强度更是高达62.5 GPa/(g/cm3)),超过T1000碳纤维强度10倍以上。理论计算表明,碳纳米管是目前唯一有可能帮助我们实现太空电梯梦想的材料。如何将一根根碳纳米管组装后仍保持其单根的优异力学性能是制备超强纤维必须首先解决的问题。然而,目前已报道的碳纳米管纤维的强度只有0.5~8.8 GPa,远低于碳纳米管理论强度(>100 GPa)。主要原因是形成纤维的碳纳米管长度较短,单元体之间以范德华力相互搭接,在拉力作用下极易发生相互滑移,无法充分利用碳纳米管固有的本征高强度。此外,碳纳米管内的结构缺陷、杂乱的取向等都会导致纤维强度的下降。相比之下,超长碳纳米管具有厘米甚至分米以上的长度并且具有完美的结构、一致的取向和接近理论极限的力学性能,在制备超强纤维方面具有巨大的优势。 在国家重点研发计划“......阅读全文

我国科学家研发新材料:可穿上身发电

  在只有头发丝十万分之一的纤维上实现既发电又储能,还能把它织成衣服穿上身?  近日,原创性研究领域权威期刊《应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)

数百米超长碳纳米管面世

电力传输线制造又添新材料   到目前为止,大多数的碳纳米管研究还仅限于小规模的应用。但现在,美国莱斯大学的一个研究团队创建出了长度达几百米、厚度仅为50微米的碳纳米管。研究人员表示,碳纳米管的长度自此将不再是限制,这为碳纳米管用作电力传输线或是作为结构性材料的基础打开了大门。   莱斯大学的项目

碳纳米管有望成量子单光子源

据美国洛斯阿拉莫斯国家实验室官网近日消息,该实验室研究人员正与法国、德国伙伴合作,探索碳纳米管作为量子信息处理所用的单光子发射器的潜能。发表在最新一期《自然·材料学》杂志的新研究将促进基于光学的量子通信和量子计算的发展。    论文作者之一、该实验室集成纳米技术中心(CINT)科学家斯蒂芬·多伦表示

超短碳纳米管研究取得新进展

  自从1991年被发现以来,碳纳米管这种一维形式同素异形体开启了碳材料的新纪元,其性质及应用依赖于其结构参数。虽然碳纳米管通过可控合成可以实现直径的精确可调,但是其轴向长度的控制却非常困难。然而碳纳米管的长度将显著影响其宏观性能。例如超长碳纳米管能够在宏观尺度上体现其独特的材料性能,超短碳纳米管则

电镜在碳纳米管表征中的应用

       1991年,饭岛在Nature上发表的碳纳米管的论文,不但在电镜中观察到直径为1nm的管子,并给出合理解释。在这后,Nature连续发表了饭岛的六篇有关纳米碳管的论文。之后,由于碳纳米管具有特殊的导电性能和机械性能,吸引着科学界广泛的兴趣和研究,碳纳米管在高强度纤维材料、复合材料以及纳

美制成碳纳米管增强型风电叶片

  据美国物理学家组织网8月31日(北京时间)报道,美国科学家日前首次制造出碳纳米管增强聚氨酯风电叶片。与传统材料相比,该材料重量轻、强度大、耐久性好,有望成为制造下一代风力发电机叶片的理想材料。   为了实现进一步扩大风力发电规模,更有效地利用风电资源,不少工程师和科学家都在致力于

碳纳米管连接神经元,修复受损脊髓

  科学家们已经在用碳纳米管控制神经元生长并修复神经细胞之间的电子连接了。并且他们已经证明碳纳米管能够安全地用于神经元修复,希望碳纳米管也能恢复脊髓受损的人的神经功能。这种结合碳纳米管的修复神经元方法带来了意料之外的益处。  碳纳米管具有一些优异性质,比如出色的导热性、机械强度和导电性,可以用来制造

美开发防御生化武器的纳米布料

  据物理学家组织网10月18(北京时间)日报道,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)、麻省理工学院等多家机构研究人员正在为军方开发一种新型制服,这种制服的布料用一种新型碳纳米管纤维制成,可防御化学和生物武器。   这种布料能从透气状态迅速转变到防护状态,它的膜上有许多微孔,由仅几纳米宽的垂

柔性聚合物线让你的衣服“熠熠生辉”

  以时尚著称的T台在未来将很快成为发光线针织、发光纺织品大展身手的舞台。除了拥有发光衣物的应用前景,由于可以显示明亮的图像,该发光技术可以应用于医学领域。一旦智能衣服和诊断设备联系起来,穿戴者的身体状况将以信息的形式清楚地传达给健康专家。  上海复旦大学的Peng Huishe

新型碳纳米管纱扭曲能力提高千倍

  由美国得克萨斯大学、澳大利亚卧龙岗大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学和韩国汉阳大学的研究人员组成的国际研究小组宣布,他们用碳纳米管制造出新型螺旋纱纤维,其扭曲能力比过去已知的材料高1000倍,可利用其制造出比头发丝还细小的微电机。该研究成果发表在近期出版的《科学》杂志上。   碳纳米

复旦研发纤维制太阳能电池

  不知你是否想过,有一天穿在身上的衣服、戴在头上的帽子、拎在手里的包都能够 “自我发电”,给你“奄奄一息”的手机充电呢?你是否能够想象,现在占地面积庞大的发电站,未来只需要一个桌子大小的机器就能发电?昨天从复旦大学举行的新闻发布会获悉,该校先进材料实验室、高分子科学系彭慧胜教授课题组最近成功研

《科学》:科学家开发出分离碳纳米管技术

根据导电性质的不同,碳纳米管可分为金属型和半导体型,但在合成过程中,两种类型的碳纳米管总是混合在一起。美国杜邦公司和康奈尔大学的研究人员最近开发了一种分离不同类型碳纳米管的技术,《科学》杂志1月9日刊登了这一成果。 碳纳米管韧性高、导电性强、场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,有“超级纤维”之称。

有机LED和碳纳米管可能点亮未来的布料

   随着可以检测运动和健康状况的可穿戴电子设备的出现,对于更柔性发光设备的需求日益增长着。一项研究人员感兴趣的方向是开发集成了发光装置的布料。不幸的是,布料本身并不能作为一个适合的发光材料的表面。然而,一个科学家团队已经找到解决这个问题的方法,就是利用叫发光装置纤维的新技术把发光装置直接集成入面料

导电添加剂在锂离子电池中的应用

一、为什么要在锂离子电池材料中添加导电添加剂?高性能锂离子电池具备能量密度高、比功率高、工作温度范围宽、安全性高、充放电速率快、使用寿命长、价格便宜等优点。我国在新能源“十三五”发展规划中明确提出,到2020年,锂离子电池单体能量密度≥300 Wh/kg,循环寿命≥1500次,成本≤0.8元/Wh,

英国利用碳纳米管获得迄今最小全息像素

  英国剑桥大学的研究人员在新一期学术刊物《高级材料》上发表报告说,他们利用碳纳米管形成迄今最小的全息像素,从而获取高清晰度的全息影像,这一技术未来有望提升全息图像的视觉感受。   全息影像技术主要指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,这种技术曾展现在许多描述未来生活的科幻电影中

IBM碳纳米管商用技术取得重大突破

  IBM的研究人员近期宣布,已经攻克了碳纳米管生产中的一个主要挑战,这将有助于生产出具有商业竞争力的碳纳米管设备。  过去几十年,半导体行业尝试向单块计算机芯片中集成更多硅晶体管,从而不断加强芯片的性能。不过,这一发展很快就将遭遇物理极限。目前,IBM的研究人员表示,凭借“重要的工程突破”,碳纳米

碳纳米管膜形成超流体的过程介绍

于量子液体低于某临界转变温度会形成超流态。比如氦最丰富的同位素,氦-4,在低于 2.17 K(−270.98°C) 时便会变成超流体。氦-4形成超流态的相变称为Lambda相变(Lambda transition),因它的比热容对温度曲线形状如同希腊字母“λ”一样。凝聚态物理学中一些相近的相变亦因而

石墨烯让碳纳米管气凝胶变坚韧

  据物理学家组织网近日报道,美国宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基·梅隆大学的研究人员在易碎的碳纳米管气凝胶上覆盖石墨烯涂层,使其犹如穿上超人斗篷一样,在强度压力下一改易塌瘪状态而转变得坚韧耐压,而当卸除负载后又可完全恢复原状。该研究结果刊登在《自然·纳米技术》杂志上。   研究人员说,他们演示的碳纳米管

新型碳纳米管基散热材料研发成功

  中科院苏州纳米所研究员李清文课题组将高导电、高导热的铜纳米线引入碳纳米管纸,制备出具有高热导率和电导率的新型碳纳米管基散热材料。相关成果发表于《碳》杂志。   据了解,碳纳米管具有极高的轴向热导率,因而在大功率电子器件散热材料中被寄予厚望。然而,其小尺寸特性,还有碳纳米管之间及其与复合材料基体

国内实现碳纳米管触控屏量产化

  日前,富士康旗下的天津富纳源创科技有限公司通过与清华大学团队的产学研结合,成功实现了全球首个碳纳米管触控屏产业化,目前已生产碳纳米管触控屏700万片,月产规模达到150万片,成功地为华为、酷派、中兴等手机配套。   据了解,这一技术成功实现产业化是中科院院士、清华大学教授范守善领导的团队与富士

科学家用碳纳米管打造超级蛛丝。

科学家用碳纳米管打造超级蛛丝。  蜘蛛侠一定会很嫉妒。蜘蛛能织出加入了碳纳米管甚至是石墨烯的网,从而使具有打破纪录特性的新材料拥有更加光明的应用前景。  石墨烯是强韧的人造材料之一,而蜘蛛丝是最强韧的天然材料之一。为此,来自意大利特伦托大学的Nicola Pugno想知道如果将两者结合起来会发生什么

碳纳米管光电传感存储器件问世

  电荷耦合器件(CCD)与电荷存储器件(Memory)作为现代电子系统中两个独立分支分别沿着各自的路径发展,同时具备光电传感和存储功能的碳基原型器件尚未见报道。近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合中科院苏州纳米所、吉林大学,于《先进材料》(Advanced Materials)在

新碳纳米管纱线拉伸即可点亮LED

  “简单来讲,你拿一条纱线,拉伸它,就会产生电能。把它们缝进上衣,无需外加电源,人正常呼吸就能产生电信号。”美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米研究所卡特·海恩斯博士就近日发表在《科学》杂志上的一项中外合作研究成果接受采访时说。  这种名为Twistron的纱线由许多碳纳米管纺成,单根碳纳米管直径比人头

碳纳米管膜可让受损视网膜重新感光

   最近,一个由以色列特拉维夫大学、耶路撒冷希伯来大学和英国纽卡斯特大学的研究人员组成的国际小组,开发出一种包含碳纳米管和纳米棒的薄膜,有望作为一种无线植入设备,诱导视网膜光刺激效果极佳。相关论文发表在最近的《纳米快报》上。  据物理学家组织网近日报道,光射到眼睛后面的视网膜上,是视觉过程的第一步

蝴蝶翅膀+碳纳米管=新型生物复合材料

  最近,日本科学家通过大闪蝶翅膀和碳纳米管研发出了一种新型纳米生物复合材料。   通过这种具有神奇天然属性的南美洲大闪蝶翅膀,科学家们研发出了一种纳米生物复合材料,并有望在未来应用于可穿戴电子设备、高灵敏度光传感器以及可循环使用的电池产品中。科学家将这一科技成果发表在《ACS纳米技术》期刊中。

碳纳米管粉末水分检测仪(快速法)

  气象白炭黑水分检测的意义   气相白炭黑俗称“纳米白炭黑”,是极其重要的纳米级无机原材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积 大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作

碳纳米管内壁参与化学反应首次发现

  据美国物理学家组织网8月17日报道,一个由英国诺丁汉大学的科学家组成的研究小组日前宣称,他们首次通过纳米级化学反应改变了碳纳米管的内部结构。这一研究推翻了之前人们认为的中空纳米结构内表面化学性质稳定、不易发生反应的结论。研究表明,改变了形状的碳纳米管是一种令人兴奋的新材料,它将会在

节能有道:新型柔性碳纳米管芯片问世

  碳纳米管芯片具有很好的机械强度和导电率,是取代硅芯片来生产柔性电子设备的一种理想方案。但硅芯片能够承受电源波动,碳纳米管芯片的可靠性却会受到一定影响。美国斯坦福大学的研究人员最近研发了一种工艺,首次可研制出能与硅芯片一样承受电源波动且能耗低的柔性碳纳米管芯片,使其具备可靠性和节能性。该成果发表于

《自然》:美开发DNA序列分拣碳纳米管新法

  碳纳米管为长形细小的石墨圆筒,具有电子学和热力学等多方面的特征,这些特征随着碳纳米管的形状和结构变化而有所不同。人们发现,碳纳米管多重性特征致使其本身有能力应用于电子学、激光器、传感器和生物医学,同时也能作为复合材料中的增强元素。   目前用于生产碳纳米管的方法所获得的是由粗细各异和对

超细碳纳米管可高效过滤水中盐分

  美国科学家研制出一种由超细碳纳米管组成的过滤系统,可以高效过滤水中的盐分等杂质,有望用于降低海水淡化成本。  碳纳米管是由碳原子层组成的长而中空的管状物,直径通常为几纳米至几十纳米。它具有很多特殊性能,比如能使水分子通过,同时阻隔盐离子。  美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室发表公报说,新研究所用碳纳