ノースウェスタン大学:通常のプラスチックにカーボンナノチューブを分散させる

図に示すように、研究者らは、高濃度のクレゾールを使用すると、通常のプラスチックにカーボンナノチューブを分散させることができることを見出した。

ノースウェスタン大学のHuang Jiaxing教授は、家庭用洗浄剤によく使われる一般的な化学薬品であるクレゾール(cresol)という安価な溶剤を使用し、分散したカーボンナノチューブの製造方法の開発に使用しました。 添加剤や過酷な化学反応は必要なく、高濃度のクレゾール修飾ナノチューブのみを使用できます.

さらに驚くべきことは、黄教授は、ナノチューブの濃度が増加するにつれて、材料が希薄な分散液から濃厚なペーストに変化し、次に自立型ゲルに変化し、最終的に成形可能となり、成型された生地。

'これらの研究にとても熱心で、その優れた機械的特性、熱的および電気的特性、カーボンナノチューブは、多くのアプリケーションで広範な懸念を引き起こしたが、研究開発の十年後に、一部の研究者は、もはや与えられていません。 ノースウェスタン大学マコーミック工科大学マテリアルサイエンス工学科の黄嘉興教授は、

カーボンナノチューブの管状構造は人間の毛よりも約1万倍も薄いが、鋼や熱と電気よりも強く、関連するデータによれば、カーボンナノチューブの加工は常に非常に困難である。銅よりも導電性がはるかに優れていますが、大量生産(通常は粉末状)の場合、パイプが撚り合わされて集まります。この複雑な状況がこの材料の広範な使用を妨げる主な問題です。

'凝集した配管は溶媒中に分散させることが困難であり、カーボンナノチューブを均一に分散させることができないと、用途に必要な高品質のナノチューブフィルムを製造することができない。 Huang教授は、この問題を解決するために研究者らは、ナノチューブを化学的に修飾し、それらを分離させるために添加剤を使用していると説明した。あるいは、ナノチューブの表面構造を変えることによって、その理想的な特性を弱めることができます。

対照的に、Huang教授のチームは、クレゾールはカーボンナノチューブの表面機能を破壊しないことを発見し、絡み合ったチューブを分離した後、溶媒が蒸発するまで洗浄または加熱することによって化学物質を単に除去することができる。 。

高濃度のカーボンナノチューブを作る新しい方法を開拓した後、黄教授と彼のチームはこの材料の新しい形を発見した。 カーボンナノチューブの濃度が増加するにつれて、材料は希薄な分散液からスメア状のペーストに変化し、これは自立したゼラチン状になり、最終的には混練された生地となる。 3D印刷のための導電性インクとして再成形または使用される。

「ナノチューブの生地の状態は非常に魅力的であり、プラスチックのようなものであり、成形が容易であり、どのような構造にも成形することができます」黄教授の研究室の大学院生で、論文の最初の著者でもあるKevin Chiou教授。

本質的に、この溶媒システムは、ナノチューブをポリマーのように振る舞わせます。特に、フェノール系溶媒では、カーボンナノチューブを通常のプラスチックと同じように処理するのが難しい場合があります。興奮した。黄教授は言った。

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