物理所单一手性碳纳米管旋光异构体分离与物性研究获进展
碳纳米管因其一维的管状分子结构,表现出优异的力学、电学和光学等性质,在微纳光电子器件、生物医药、新能源材料等方面具有广阔的应用前景。碳纳米管特殊的性质来源于其结构。原子结构排列上的微小差异将导致碳纳米管光电性质的巨大区别。如:碳纳米管由于结构的不同可以是金属性的,也可以是半导体性的;每一种手性碳纳米管有一对左右螺旋对称的镜像体,表现出相反的旋光特性(被称作旋光异构体)等。宏量获取单一结构、均一性质的碳纳米管是研究其性质,推动其应用的关键。现有的碳纳米管生长技术或生长后处理技术均很难制备单一结构的碳纳米管,严重阻碍了碳纳米管性质和应用研究。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)先进材料与结构分析重点实验室特聘研究员刘华平与日本产业技术综合研究所首席研究员Hiromichi Kataura教授,美国Rice大学教授Junichiro Kono,日本东京大学教授Shojiro Takeyama等分别合作,在单一手......阅读全文
物理所碳纳米管结构分离研究获进展
从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的
物理所碳纳米管结构分离研究获进展
从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的
中美合成最小碳纳米管结构富勒烯C90
论文发表于德国《应用化学》;引起国际科学界广泛关注 近日,浙江大学和美国加利福尼亚大学科研人员成功合成世界上最小碳纳米管结构的富勒烯C90,成果发表在2010年49卷第1期的德国《应用化学》上,被评为该期刊的“热点”论文,引起了国际科学界的广泛关注。 富勒烯和碳纳米管由于其独特的结构和性
我国在大直径半导体碳纳米管手性结构实现宏量分离
从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,它不仅具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,而且具有结构可调的能隙结构,表现出优异的电子以及光电子特性,是制备高速、低功耗、高集成度电子和光电子集成回路的理想材料。相对于传统的Si基半导体器件,碳纳米管电子器件的能效能够
碳纳米管使极端结构在常规条件下成为可能
材料的相图中一般存在多种不同的亚稳态结构,有些结构只有在高温或者高压条件下才能存在,而有些结构甚至在现有的相图中还不存在;这就使这些结构的实验检测变得相当复杂。针对这个问题,西安交通大学的张锦英团队引入碳纳米管作为反应容器和生长模板,利用碳纳米管内腔的尺寸效应以及特殊物理化学环境合成相图中的高温
碳纳米管薄膜电学输运性能与其手性结构的依存关系
建立碳纳米管电学输运性能与其手性结构的依存关系,对于设计和构建高性能碳基器件具有重要意义。十多年前,科研人员尝试基于单根碳纳米管构建晶体管,探测其电学输运性能与结构的关系。由于单根碳纳米管电学信号弱,手性结构表征困难,揭示其性能与手性结构的关系颇具挑战性。多种类单一手性碳纳米管的宏量制备是解决这
深圳先进院碳纳米管基三维结构材料研究获系列进展
随着电子元器件及消费类电子产品向着小型化、智能化和可穿戴方向发展,要求基于高密度电子封装的微纳器件须具备柔性及可延展化等特点,以促进人与信息的高效交换,这对构成器件的导电基元材料提出了更加严苛的挑战。除了满足基本的电气互联外,导电基元材料还需具备优异的力学强度、压阻特性以及循环稳定性等特点。因此
我科学家攻克单壁碳纳米管结构可控制备关键技术
由于各国科学家一直未能找到让碳纳米管结构可控生长的制备方法,碳基电子学发展和电子技术的实际应用受到了极大制约。26日从北京大学传来喜讯,该校李彦教授课题组借助一种自主研制的新型钨基合金催化剂,研究出单壁碳纳米管结构可控制备方法。学术成果在6月26日的《自然》杂志上发表。
日本开发新型碳纳米管
日本信州大学研究小组在碳纳米管中成功植入结晶性硫原子链,制成导电性更加优良、在空气中更加稳定的新型碳纳米管,其导电性能更加优良,且在 300℃以下的空气中呈现稳定状态,可用于纳米级微型导线的制作和能量储存等领域。该成果属世界首次,已刊载在英国《自然通讯》杂志上。 固体硫原子成环状,不通
DNA精确操控碳纳米管晶格
美国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出,他们利用DNA精确修改碳纳米管晶格,使晶格可以按需精确组装并按预期发挥作用,从而克服了室温超导体研制过程中此前被认为几乎无法逾越的障碍,有望催生出能彻底改变电子技术的室温超导体。 50多年前,斯坦福大学物理学家威廉·利特尔首次提出室温超导体,
碳纳米管能让电池变柔软
据物理学家组织网11月5日报道,美国新泽西理工学院的科学家已经开发出一种由碳纳米管制成的柔性电池,未来有望在柔性显示器和可穿戴电子设备上获得应用。 电子产品制造商现在已经制造出了柔性OLED显示器,这种开拓性的技术将让我们身边的电子产品发生根本性的改观,可以折叠的手机、平板电脑和电视正在从
碳纳米管的应用有哪些
碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。
研究在单一手性碳纳米管的长共轭结构合成方面取得进展
碳纳米管可被认为是仅包含sp2键合原子的全碳基管状共轭聚合物,然而迄今为止,直径特定的碳纳米管片段长共轭聚合物尚无研究报道。近日,中国科学技术大学教授杜平武课题组通过精确分子设计,合成出单一手性指数单壁碳纳米管的长共轭链段,并研究了其电子传输和空穴传输性质。该工作以A Long π-Conjug
美开发出碳纳米管焊接技术
据物理学家组织网11月26日报道,美国伊利诺伊大学的研究人员开发出了一种能将比头发丝还细十万分之一的碳纳米管焊接在一起的新技术,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人员称,该技术有望大幅提高相关设备的性能,为碳纳米管的大规模生产和应用提供了可能。相关论文发表在《纳米快报》杂志上。 碳纳米管又
碳纳米管电探针阵列获ZL
据美国物理学家组织网6月21日报道,美国新泽西理工学院两位科学家改进了制造纳米电探针的方法,制造出一种碳纳米管探针阵列,这项于21日被授予ZL(美国ZL号7,964,143)的技术改良了现有的诊断工具,使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。 两位ZL人、新泽西理工学
碳纳米管具有清洁污水的功能
据美国每日科学网报道,来自维也纳大学的科学家最近在《环境科学与技术》杂志上发表的一项新的研究成果表明,碳纳米管具有独特的电子、机械和化学性能,可用来清洁污水。 碳纳米管由直径几纳米的圆柱形碳分子构成,是用来清洁被污染水的很好的候选材料。它有两大优势:一是一些水污染物对它具有高亲和势(吸收和
EBioMedicine:巴黎儿童肺部检出碳纳米管
研究人员从巴黎哮喘儿童的呼吸道采集的细胞中,检出了碳纳米管。这种碳纳米管与巴黎汽车的排气管中发现的人造碳纳米管非常相似。这项发表在《EBioMedicine》的研究还指出,这些从儿童体内检出的碳纳米管样,与从美国很多城市发现的碳纳米管,已及印度的蜘蛛网上、极地冰核中发现的碳纳米管都非常相似。
美证实碳纳米管生长控制理论
美国莱斯大学Yakobson教授在2009年提出了利用手性控制生长位错理论,描述了碳纳米管是如何由单原子线织成螺旋形状碳纳米管的。近期俄亥俄州空军研究实验室的实验已证实了该生长理论,纳米管的手性控制其生长速度,扶手椅型碳纳米管生长速度最快。 研究人员通过拉曼光谱分析了碳纳米管的生长,并快速
日本新法合成碳纳米管粗细均匀
作为下一代高科技材料,碳纳米管在众多领域拥有广泛应用前景。但现有方法合成的碳纳米管直径和长度各不相同。日本名古屋大学的一个研究小组开发出一种新合成方法,能按所需直径生产出很长且粗细均匀的碳纳米管。 碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的长而中空的管状物,直径通常为几纳米到几十纳米(1纳米是十亿分之
超长碳纳米管束拉伸强度秒杀所有纤维
记者16日从清华大学化工系魏飞教授团队获悉,该团队与清华大学航天航空学院李喜德教授团队合作,在超强碳纳米管纤维领域取得重大突破——在世界上首次报道了接近单根碳纳米管理论强度的超长碳纳米管管束,其拉伸强度超越已知所有其他纤维材料。 碳纳米管被认为是目前发现的最强的几种材料之一,理论计算表明,其是
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
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
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
碳纳米管有致产业工人肺癌风险
碳纳米管材料具有重量轻、强度高等优点,被广泛应用于自行车和球拍等产品生产中。是英国研究人员提醒说,生产碳纳米管和利用该材料制造其他产品的工人,需防范因吸入碳纳米管而致癌的风险。 英国爱丁堡大学的研究人员在新一期《美国病理学杂志》上报告说,碳纳米管的粗细只有头发丝直径的千分之一,动物实验显示
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
物理所单一手性碳纳米管旋光异构体分离与物性研究获进展
碳纳米管因其一维的管状分子结构,表现出优异的力学、电学和光学等性质,在微纳光电子器件、生物医药、新能源材料等方面具有广阔的应用前景。碳纳米管特殊的性质来源于其结构。原子结构排列上的微小差异将导致碳纳米管光电性质的巨大区别。如:碳纳米管由于结构的不同可以是金属性的,也可以是半导体性的;每一种手性碳
苏州纳米所发表碳纳米管纤维研究综述
碳纳米管是一种潜力巨大的超级材料,是构建未来超强结构和碳基半导体器件的理想核心基础材料。将碳纳米管组装成宏观体(如纤维、薄膜和泡沫等)是实现碳纳米管宏量应用的重要途径之一。碳纳米管纤维是碳纳米管的一维连续组装体,其不仅可以单独使用,而且可以通过编织形成二维薄膜或者三维编织结构,成为最受关注的碳纳
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
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
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。