Wie in der Abbildung gezeigt, fanden die Forscher heraus, dass die Verwendung von hohen Konzentrationen von Kresol Kohlenstoff-Nanoröhren in gewöhnlichen Kunststoffen dispergieren kann.
Professor Huang Jiaxing von der Northwestern University verwendete ein kostengünstiges Lösungsmittel namens Kresol, eine gebräuchliche Chemikalie, die häufig in Haushaltsreinigern verwendet wird, und entwickelte daraus eine Methode zur Herstellung von dispergierten Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Es sind keine Additive oder aggressiven chemischen Reaktionen erforderlich, nur Kresol-modifizierte Nanoröhrchen mit hoher Konzentration können verwendet werden.
Was noch überraschender ist, ist, dass Professor Huang auch herausgefunden hat, dass sich mit zunehmender Konzentration der Nanoröhrchen das Material von einer verdünnten Dispersion zu einer dicken Paste und dann zu einem selbststehenden Gel ändert, das schließlich formbar und formbar wird Geformter gekneteter Teig.
'Aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften sowie seiner thermischen und elektrischen Eigenschaften haben Kohlenstoff-Nanoröhren in vielen Anwendungen breite Aufmerksamkeit gefunden, aber nach Jahrzehnten der Forschung und Entwicklung sind einige Forscher nicht mehr so begeistert von diesen Studien. Professor Huang Jiaxing von der Fakultät für Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften der McCormick School of Engineering der Northwestern University sagte.
Die Verarbeitung von Kohlenstoffnanoröhrchen war schon immer sehr schwierig, insbesondere bei der Verarbeitung in großen Mengen.Nach einschlägigen Daten ist die röhrenförmige Struktur von Kohlenstoffnanoröhrchen etwa 10.000-mal dünner als menschliches Haar, aber sie ist stärker als Stahl und ihre Wärme und Elektrizität. Leitfähigkeit ist viel besser als Kupfer, aber wenn sie in Massenproduktion (normalerweise in Form von Pulver) hergestellt wird, sind die Rohre verdrillt und zusammengerafft Diese komplexe Situation ist das Hauptproblem, das die weitverbreitete Verwendung dieses Materials behindert.
'Die aggregierten Rohre sind schwer in dem Lösungsmittel zu dispergieren.Wenn die Kohlenstoff-Nanoröhren nicht gleichmßig dispergiert werden können, kann der für die Anwendung erforderliche hochqualitative Nanoröhrenfilm nichthergestellt werden. ‚Hwang erklärt. Um dieses Problem zu lösen, Forscher verwendeten Additiv-Nanoröhrchen hatte beschichtet chemisch modifiziert werden Oberfläche und zwingen sie getrennt sind. Obwohl diese Methode wirksam ist, aber es wird einen Rückstand hinterlassen Zusammensetzung oder die Struktur der Nanoröhrchen Oberfläche verändern, wodurch seine erwünschten Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Im Gegensatz dazu fand Huang Professor Team cresol die Oberfläche der Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Funktionen, die nicht beschädigt werden. Dann wird, nachdem das Rohr zu trennen verstrickt können Forscher einfach durch die chemische Reinigung oder erhitzt entfernt werden, bis das Lösungsmittel abgedampft .
Nach dem Entriegeln haben ein neues Verfahren zur Herstellung eine hohe Konzentration von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Professor Huang und sein Team eine neue Form dieses Materials gefunden. Mit Wenn die Konzentration von Kohlenstoff-Nanoröhrchen zunimmt, ändert sich das Material von einer verdünnten Dispersion zu einer schmierähnlichen Paste, die in eine selbststehende gallertartige Form übergeht, die schließlich zu einem gekneteten Teig wird. , umgestaltet oder als leitfähige Tinte für den 3D-Druck verwendet.
"Der Teigzustand von Nanoröhren ist sehr faszinierend. Genau wie Plastilin ist er leicht zu formen und kann zu jeder Struktur geformt werden." Professor Kevin Chiou, ein Doktorand in Professor Huangs Labor und erster Autor der Arbeit.
"Im Wesentlichen bewirkt dieses Lösungsmittelsystem, dass sich Nanoröhren wie Polymere verhalten, insbesondere wenn Lösungsmittel auf Phenolbasis die Verarbeitung von Kohlenstoffnanoröhrchen so schwierig machen wie herkömmliche Kunststoffe. Aufgeregt. "Sagte Professor Huang.