這種紙的開發(fā)者是克里斯托弗Y·李(Christopher Y. Li)博士和他的同事,他們是美國賓夕法尼亞州德雷塞爾大學(xué)(Drexel University)納米技術(shù)研究所和材料科學(xué)與工程系的。在這項(xiàng)研究中,克里斯托弗Y 李(Christopher Y. Li)博士和他的同事解釋說,有幾種方法制作這種紙,這種紙命名為巴克敏斯特富勒烯(Buckminsterfullerene),又叫巴克球或碳60,獲得了1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),有助于大規(guī)模發(fā)展新興納米技術(shù)領(lǐng)域。除了極高的強(qiáng)度之外,巴克紙導(dǎo)熱導(dǎo)電都更好,勝過大多數(shù)已知的材料。因?yàn)橹苽鋾r(shí)采用的元素和鉆石一樣,所以,這種太空時(shí)代的材料的形成,需要沉積一層非常薄的糾纏的碳納米管,制成的纖維層就像辦公用紙。 9 d7 N, i+ o" }8 v/ [3 N% `
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克里斯托弗Y 李和他的同事們注意到,沒有現(xiàn)成的后處理方法,可以讓研究人員增加小孔或細(xì)孔的尺寸,這些小孔在碳納米管之間,形成巴克紙之后就不能增大。克里斯托弗Y 李的研究小組找到一個(gè)辦法,做到了這一點(diǎn),把其他物質(zhì)引入巴克紙,可以使它們更有用,用于電子裝置,或用作傳感器。 # G) H) v6 ~, w$ c
& m5 g! C5 m m, ^1 u$ C. e 為了控制孔徑,研究小組培育出單晶聚合物,圍繞碳納米管。研究小組把它描述為“串型多晶”(shish kebab)結(jié)構(gòu),其中,碳納米管就是串棒,平面晶體就像棒上串的肉塊。研究人員制成巴克紙之后,這些晶體就會使納米管分開。克里斯托弗Y 李表明,這些晶體使研究人員能夠控制小孔的尺寸,改變巴克紙的電導(dǎo)率、表面粗糙度和防水性能。
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更多信息:《聚合物單晶飾超疏水巴克紙可控制潤濕和電導(dǎo)率》(Polymer Single Crystal-Decorated Superhydrophobic Buckypaper with Controlled Wetting and Conductivity),發(fā)表于2012年1月14日的《美國化學(xué)學(xué)會納米》雜志。 . s9 c) n5 R! z( s+ X4 F5 {
$ i2 ^8 X* Z$ X6 U- r 文章中說:“我們在此報(bào)告,制作均勻、獨(dú)立的納米雜化物巴克紙,需要很高的碳納米管(CNT)含量(13-70%),要使用聚合物單晶修飾的碳納米管作為前體。聚乙烯(Polyethylene)單晶會定期生長在碳納米管表面,形成納米雜化物串型多晶(NHSK:nanohybrid shish kebab)結(jié)構(gòu)。真空過濾納米雜化物串型多晶懸浮物,會形成聚合物單晶修飾的巴克紙(名為納米雜化物串型多晶紙,即NHSK紙),這具有變化范圍很大的碳納米管成分,以及均勻的碳納米管彌散。孔隙率、表面粗糙度和電導(dǎo)率在NHSK紙上都可以控制,只需調(diào)整聚合物單晶的大小。這種分層粗糙度的產(chǎn)生,源自納米雜化物串型多晶內(nèi)部和之間的納米結(jié)構(gòu),納米雜化物串型多晶具有可控制的晶體尺寸,因此,既表現(xiàn)出超疏水性,又表現(xiàn)出很高的表面水附著力,這模仿了玫瑰花瓣的效果。我們預(yù)計(jì),這種獨(dú)特的納米雜化物串型多晶紙可以找到一些用途,用于傳感器、電化學(xué)設(shè)備和涂料。” |