通常,“手工”和“高科技”往往不會(huì)出現在同一個句子男路裡(lǐ),但它們卻能(néng)夠同時(shí)應用于利用碳影但納米管制備纖維的新方法中。該方法由美國(guó)萊斯通門大學(xué)(Rice Un頻你iversity)的化學(xué)家Matteo Pasqual飛市i發(fā)明,能(néng)夠在1h内用塊狀的碳納米管樣(yà多那ng)品制備出長(cháng)度較短但強度較高的導電纖維。
該項工作是對(duì)Pasquali于2013年開(kāi)發(fā)的風空碳納米管紡絲成(chéng)纖方法的進(jìn)一步補充和完善。該煙河纖維貌似棉纖維,卻具有類似于金屬絲和碳纖維的出衆性能(nén樂有g),能(néng)夠應用于航空航天、工朋汽車制造、醫療和智能(néng)服裝等應用領域。原方法僅需要幾克材料,但要藍村通過(guò)幾周的努力才能(néng)獲得優化的工藝,并紡制出連續纖維船文。新方法縮短了纖維尺寸和工藝時(shí)間,但卻需要更就去多的手工操作。
在Advanced Materials上最新發(fā)表的一篇文章窗兵中,Pasquali和研究生Robby Headr花但ick報道(dào)了這(zhè)種(zhǒng)通過(guò)取向(xiàn事了g)、加撚獲得頭發(fā)狀碳納米管纖維的簡單方法。首先,Headric車我k制備出碳納米管薄膜,在酸性溶液中溶解少量碳厭這納米管後(hòu),他將(jiāng)溶液置于兩(liǎng)個載山城玻片之間。迅速錯開(kāi)兩(liǎng)片載玻片,算師在剪切力的作用下,溶液中的數十億根和樂碳納米管就(jiù)會(huì)形成(chéng)整齊的弟工陣列。等到(dào)載玻片上形成(chéng)薄膜,就(jiù)可以將(jiā錢請ng)部分薄膜剝離下來撚成(chéng)纖維東離。
Headrick介紹說(sh技哥uō):“當我進(jìn)行剝離操作的時(shí)候,薄膜處于凝膠子化狀态,這(zhè)對(duì)獲得完全緻密的纖維尤為重要。海了在加撚過(guò)程中,纖維的橫截面(miàn)上仍有溶液存在,是‘濕’的;明匠随後(hòu)對(duì)纖維進(jìn)行光個幹燥處理時(shí),纖維會(huì)店離在毛細管壓力作用下變得緻密、緊實。幹有湖燥狀态的碳納米管纖維長(cháng)約7cm,其導電性能(nén謝什g)與原方法制備的紡制長(cháng)纖維相當。同時(shí),這(zhè讀音)些纖維更加緻密,其拉伸強度可從訊達3.5GPa,好(hǎo)于紡制長(cháng)纖維。雜間研究者預計,當碳納米管纖維的長(cháng)度達到(業什dào)單根碳納米管管徑的5萬到(dào)7萬倍時(shí),其拉伸強度可達間村35~40GPa,與單根碳納米管的強度相當。
Headrick還(hái)說(shuō):“目前,我們可以對可門(duì)所有種(zhǒng)類的碳納米管進(jìn)行相同的操作,并月電獲得最佳的纖維結構和性能(néng)。”Pasquali 自笑表示,該操作過(guò)程獲得的碳納米管亮河纖維再現了典型紡織纖維的高取向(xiàng)度和高緻密度,雖然長(能影cháng)度不長(cháng),但卻足以進(那去jìn)行強度和導電性測試。目前,該方法被(bèi)用于實驗室中新材料新了的快速制備,為工程放大建立了性能(néng)目标。這(zh兒請è)使得人們可以提前知曉材料具有怎樣(yàng)區吧的性能(néng),而不像以前隻能(néng)推斷。這(zhè)對(du看日ì)于碳納米管生産者尤為重要,他們可以根據笑匠快速實驗反饋來調整反應條件、進(jìn)行質量商有控制或測試不同種(zhǒng)類樣(什跳yàng)品的性能(néng)外用。
南通紡織絲綢産業技術研究院
Nantong Textile & Silk Industrial Te河相chnology Research 歌雨Institute
地址:南通市通州區新世紀大道(dào)266号江海智彙園D1樓地花 個白電話:0513-55018965 &在上nbsp;0513-550189作行63 郵箱:linchuchu@nttis公大u.com.cn
Copyright © 2024 &一兒nbsp;南通紡織絲綢産業技術研究院  站個;All Rights Reserved. 費妹