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該項工作是對Pasquali于2013年開發(fā)的碳納米管紡絲成纖方法的進一步補充和完善。該纖維貌似棉纖維，卻具有類似于金屬絲和碳纖維的出眾性能，能夠應(yīng)用于航空航天、汽車制造、醫(yī)療和智能服裝等應(yīng)用領(lǐng)域。原方法僅需要幾克材料，但要通過幾周的努力才能獲得優(yōu)化的工藝，并紡制出連續(xù)纖維。新方法縮短了纖維尺寸和工藝時間，但卻需要更多的手工操作。

在Advanced Materials上最新發(fā)表的一篇文章中，研發(fā)人員報道了這種通過取向、加捻獲得頭發(fā)狀碳納米管纖維的簡單方法。首先，制備出碳納米管薄膜，在酸性溶液中溶解少量碳納米管后，他將溶液置于兩個載玻片之間。迅速錯開兩片載玻片，在剪切力的作用下，溶液中的數(shù)十億根碳納米管就會形成整齊的陣列。等到載玻片上形成薄膜，就可以將部分薄膜剝離下來捻成纖維。

研發(fā)人員介紹說：“當(dāng)我進行剝離操作的時候，薄膜處于凝膠狀態(tài)，這對獲得完全致密的纖維尤為重要。在加捻過程中，纖維的橫截面上仍有溶液存在，是‘濕’的；隨后對纖維進行干燥處理時，纖維會在毛細管壓力作用下變得致密、緊實。干燥狀態(tài)的碳納米管纖維長約7cm，其導(dǎo)電性能與原方法制備的紡制長纖維相當(dāng)。同時，這些纖維更加致密，其拉伸強度可達3.5GPa，好于紡制長纖維。研究者預(yù)計，當(dāng)碳納米管纖維的長度達到單根碳納米管管徑的5萬到7萬倍時，其拉伸強度可達35～40GPa，與單根碳納米管的強度相當(dāng)。

技術(shù)人員還說：“目前，我們可以對所有種類的碳納米管進行相同的操作，并獲得最佳的纖維結(jié)構(gòu)和性能。”他們表示，該操作過程獲得的碳納米管纖維再現(xiàn)了典型紡織纖維的高取向度和高致密度，雖然長度不長，但卻足以進行強度和導(dǎo)電性測試。目前，該方法被用于實驗室中新材料的快速制備，為工程放大建立了性能目標(biāo)。這使得人們可以提前知曉材料具有怎樣的性能，而不像以前只能推斷。這對于碳納米管生產(chǎn)者尤為重要，他們可以根據(jù)快速實驗反饋來調(diào)整反應(yīng)條件、進行質(zhì)量控制或測試不同種類樣品的性能。