美國西北大學(xué)的黃嘉興教授使用了一種名為甲酚的廉價(jià)溶劑，這是一種常用于家用清潔劑的普通化學(xué)品。并利用其研發(fā)了一種制造分散碳納米管的方法，不需任何添加劑或苛刻的化學(xué)反應(yīng)，只需要使用高濃度甲酚修飾納米管就能實(shí)現(xiàn)。
更令人驚訝的是，還發(fā)現(xiàn)隨著納米管濃度的增加，材料會(huì)從稀釋的分散體變成濃稠的糊狀物，然后再變?yōu)樽粤⑹侥z，最后成為可以成型和模塑的可揉捏的面團(tuán)狀物。
鑒于其優(yōu)異的機(jī)械性能、熱學(xué)和電學(xué)性能，碳納米管在許多應(yīng)用中引起了廣泛關(guān)注，但經(jīng)過幾十年的研究和開發(fā)后，一些研究者已經(jīng)不再那么熱衷于這些研究了。碳納米管的加工問題一直非常棘手，尤其是大批量加工。據(jù)有關(guān)資料顯示，碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)比人的頭發(fā)還要薄約10000倍，但卻比鋼還結(jié)實(shí)，而且其熱、電傳導(dǎo)能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于銅。但是當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)(通常是以粉末的形式)，管道會(huì)扭曲并聚集在一起。這種復(fù)雜的情況是阻礙這種材料得以廣泛應(yīng)用的主要問題所在。
聚集的管道很難分散在溶劑中，如果不能使碳納米管均勻地分散，就無法制造出應(yīng)用中所要求的高質(zhì)量納米管薄膜。為了解決這一問題，曾有研究人員使用添加劑來包覆納米管，從而對(duì)其進(jìn)行化學(xué)表面改性，并迫使它們分離。這種方法雖然有效，但卻會(huì)留下殘留物或者改變納米管的表面結(jié)構(gòu)，從而削弱其理想的性能。
相比之下，這個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)甲酚不會(huì)破壞碳納米管的表面功能。并且，在分離纏結(jié)的管之后，研究人員可以通過清洗或加熱直至溶劑蒸發(fā)來簡單地去除這種化學(xué)物質(zhì)。
解鎖了制造高濃度碳納米管的新方法之后，后來又發(fā)現(xiàn)了這種材料的新的形式。隨著碳納米管濃度的增加，材料從稀釋的分散體轉(zhuǎn)變?yōu)榭赏磕ǖ暮隣钗铮洲D(zhuǎn)變?yōu)樽粤⑹侥z狀，最后變成可揉捏的面團(tuán)狀。這些不同的形式可以被模塑、重塑或用作3D打印的導(dǎo)電油墨。
從本質(zhì)上講，這種溶劑體系使得納米管表現(xiàn)得像就像聚合物一樣，尤其看到基于甲酚類的溶劑使曾經(jīng)難加工的碳納米管變得像普通塑料一樣可用。
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