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卡耐基梅隆大学的科学家已经开发出一个有吸引力的方法,使工业界和研究中使用分立元件的碳纳米粒子的电。该方法采用纳米颗粒前驱体聚丙烯腈(PAN)的作为。



强大和灵活的碳纳米管薄膜新的发现和应用,改进传统的聚合物为基础的纤维。例如,复合纤维制成的单壁碳纳米管(carbon nanotube或 buckytube)和聚丙烯腈,碳纤维原丝,更强壮,更严厉和收缩纤维低于标准。

碳纳米管增强复合材料的纤维可以最终为基础当前的纺织品新的一类强和轻质纤维与性质,如不可用电气和热导率。

“我们将拥有10纳米技术或几年因为20戏剧性的纺织材料领域,在未来的发展情况,特别是碳纳米管,”预测萨蒂什南比亚库马尔,一个在乔治亚理工大学教授级高工纤维的学院高分子,纺织和。 “使用碳纳米管,我们可以将纺织纤维具有热和电导率,但随着接触和感受的一个典型纺织品。你可以有一个衬衫,其中电导电纤维的功能,让手机没有内置使用金属线或光纤。“

感谢实验室的研究工作和研究人员的库马尔在空军,纳米管已经找到了世界纤维的方法及其在成纤维聚合物的Zylon称为最强的。通过将百分之十的碳纳米管,研究表明,这种纤维强度可提高百分之50。

最近,库马尔的研究小组一直在与理查德斯莫利,一赖斯大学教授谁收到的电导率和热电阻的1996年诺贝尔奖对他的工作在电气开发纳米管,这是很大的兴趣,因为它们的高强度,重量轻。

研究人员已经开发出一种技术,百分之十的比例用于生产复合纤维的含碳纳米管不同,大约为最大。公司生产的莱斯大学和碳纳米技术公司,单壁碳纳米管束管有100纳米,直径30含有超过。

为了生产复合纤维,首先束分散在有机溶剂,酸或水中含有表面活性剂。高分子材料溶解,然后用碳纳米管分散,生产和使用标准的纺织纤维生产技术和设备。由此产生的复合纤维具有相似的触摸,感觉为标准纺织纤维。

碳纳米管添加碳纤维可以双击传统的刚度,降低收缩率百分之50,提高该材料温度摄氏40度,软化及改善耐溶剂性。库马尔认为,这些功能将切割复合纤维重量有价值的航空航天工业,如提高强度可减少所需的纤维复合材料结构的数额。

“如果你可以增加刚度)的一个因素模数(两个,在许多应用程序,您还可以减少两个因素的权重由一,”库马尔说。

但是,影响最大的碳纳米管能够实现只有当研究人员可以了解如何打破个人碳纳米管束产生,这个过程被称为剥离。如果能够完成,纤维量的管要求的性能提高可以减少百分之十至百分之低至0.1重量这可能有助于使可行的使用管,现在几百元的成本每克,商业产品。

包括个人在碳纳米管复合纤维可以帮助改善方向包含它们的聚合物链,减少纠缠量,提高纤维的结晶速率。这可能会引入新的物业目前尚未纤维设计等等。

“如果我们能够做到这一点,那将概念改变纤维制造的,”Kumar说。 “拥有密度小于水的材料非常强硬耐高温今天似乎是一个梦想,但我们也许可以看到,用这种材料的新的一代。”

除了分手的碳纳米管束,研究人员也面临挑战,他们定向碳纳米管均匀分散在聚合物和正确。

除了飞机的结构,库马尔认为碳纳米管复合纤维的电子功能,使服装,或许更能让行动电话或计算能力,是纺织用纤维织成具有接触和感受传统。但生产导电纤维将需要提高碳纳米管的比例,高达百分之二十。

为了推动这些概念,库马尔希望形成一个“碳纳米管功能材料协会”在佐治亚理工学院的兴趣领域,进行行业无论是在基础和应用研究。

他预计,1930年碳纳米管复合纤维为基础,实现最重要的变化,因为在纺织行业中合成纤维进行了介绍。

“在1900年,尼龙,涤纶,丙纶,芳纶纤维等现代并不存在,但今天的生活似乎取决于他们,”他说。 “利率在该技术正在改变越来越多,这么多戏剧性的变化可以预期碳纳米管在未来100年。每一个主要的聚合物纤维公司在世界上现在正在注意碳的潜在影响。”