這種紙的開發者是克里斯托弗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(Drexel University)納米技術研究所和材料科學與工程系的。在這項研究中,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年諾貝爾化學獎,有助于大規模發展新興納米技術領域。除了極高的強度之外,巴克紙導熱導電都更好,勝過大多數已知的材料。因為制備時采用的元素和鉆石一樣,所以,這種太空時代的材料的形成,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。 % f: s+ }5 }, i
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克里斯托弗Y 李和他的同事們注意到,沒有現成的后處理方法,可以讓研究人員增加小孔或細孔的尺寸,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辦法,做到了這一點,把其他物質引入巴克紙,可以使它們更有用,用于電子裝置,或用作傳感器。
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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)結構,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,改變巴克紙的電導率、表面粗糙度和防水性能。 % z% j, M) j; b
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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率》(Polymer Single Crystal-Decorated Superhydrophobic Buckypaper with Controlled Wetting and Conductivity),發表于2012年1月14日的《美國化學學會納米》雜志。
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文章中說:“我們在此報告,制作均勻、獨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)結構。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、表面粗糙度和電導率在NHSK紙上都可以控制,只需調整聚合物單晶的大小。這種分層粗糙度的產生,源自納米雜化物串型多晶內部和之間的納米結構,納米雜化物串型多晶具有可控制的晶體尺寸,因此,既表現出超疏水性,又表現出很高的表面水附著力,這模仿了玫瑰花瓣的效果。我們預計,這種獨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、電化學設備和涂料。” |