近日，伊利諾伊大學香檳分校的研究人員利用自然界和遠古時代發(fā)現(xiàn)的復合材料的結(jié)構(gòu)，最終合成了薄壁碳納米管（CNT）紡織品，具有高導電性和高韌性約50倍于目前電子用的銅膜。
碳納米管自從上世紀九十年代初以來被譽為許多納米技術(shù)應用的“奇跡材料”，由石墨烯片制成的這些微小的圓柱形結(jié)構(gòu)具有幾納米的直徑-比人發(fā)更薄約1000倍，但是單個碳納米管比鋼和碳纖維更堅固，比銅導電更好，并且比鋁更輕。然而在厘米或米尺度上顯示出這些織物或薄膜的性質(zhì)，已經(jīng)被證明是真正難以構(gòu)建材料。這個挑戰(zhàn)源于組裝和編織非常小和幾何形狀很難控制CNT。
研究人員從沉積在氧化硅襯底上開始催化劑，通過化學氣相沉積法垂直取向制成碳納米管，其規(guī)格為5μm寬，10μm長和20-60μm高的平行線。他們受到古代埃及5000年前開發(fā)的亞麻織物的拼接工藝的啟發(fā)，嘗試了幾種機械方法包括微軋和簡單的機械壓縮，同時重新定向納米管，利用自驅(qū)動毛細管力將CNT釘在一起，實現(xiàn)碳納米管的毛細管接合，形成極其堅固的、韌性納米結(jié)構(gòu)的、導電CNT紡織品薄膜，并首次應用斷裂能的研究CNT紡織品。
這種新型CNT紡織品具有簡單的柔性的彈性體矩陣，可用于智能紡織品、智能皮膚和各種柔性電子產(chǎn)品中。它們代表著一種具有極高韌性的、吸引力的材料，可以代替薄金屬薄膜以提高器件的可靠性。其廣泛應用于微觀到宏觀尺度，包括微機電系統(tǒng)（MEMS）、超級電容器電極、電纜、人造肌肉和多功能復合材料。
資料來源：新材料在線
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