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“碰撞大法”令碳納米管轉(zhuǎn)變成超高強(qiáng)碳材料

作者：中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司來源：http://m.sikpqwc.cn 日期：2016-09-29 15:13:50

“撞”出一片新天地!美國萊斯大學(xué)的一組研究人員利用碳納米管與其他微觀結(jié)構(gòu)高速撞擊的方法，制備出了納米金剛石。

微觀結(jié)構(gòu)決定材料的強(qiáng)度，納米管便是其中的佼佼者。美國萊斯大學(xué)的一組研究人員一直致力于探索利用納米管狀結(jié)構(gòu)的新方法，最終得出了“碰撞法”這一最新成果。

最近，利用碳納米管和其他微觀結(jié)構(gòu)高速撞擊的方法，科學(xué)家們制備出了納米金剛石。研究員利用輕氣體槍推動(dòng)微觀結(jié)構(gòu)以超高速撞擊鋁基體，有些碰撞力足以破壞納米管的原子之間的化學(xué)鍵，并生成特殊的原子結(jié)構(gòu)。

這些因撞擊而生成的微觀結(jié)構(gòu)引發(fā)了科學(xué)家們的濃厚興趣，他們希望在此基礎(chǔ)上為太空飛船及衛(wèi)星制備出彈性更好的輕質(zhì)材料。萊斯大學(xué)的研究生Sehmus Ozden在一場新聞發(fā)布會(huì)上表示，“衛(wèi)星和太空飛船面臨各種拋射體帶來的毀滅性危險(xiǎn)，例如，微小隕石和軌道碎片。為了避免這種毀滅性的危害，我們需要力學(xué)性能極佳的輕質(zhì)彈性材料。碳納米管不失為一種理想的解決方案。”

研究人員測試了納米管經(jīng)受不同速度的碰撞的情況。在低速撞擊(大約每秒2.4英里)的情況下，大部分的納米管不發(fā)生變化;在中等速度(大約每秒3.2英里)的撞擊下，多數(shù)納米管仍然保持不變;撞擊速度高達(dá)每秒4.3英里時(shí)，只有少數(shù)納米管未受影響;而在撞擊速度達(dá)到最快時(shí)，大多數(shù)的納米管分裂成納米帶，并重新組合成新的微觀結(jié)構(gòu)。

萊斯大學(xué)的博士后研究員Chandra Sekhar Tiwary說道，“我們之前的報(bào)告曾顯示，碳納米管受到高速撞擊而形成石墨烯納米帶。原本我們希望得到碳納米結(jié)構(gòu)，沒想到還觀察到了納米金剛石，這令我們感到驚訝。”

目前，這項(xiàng)新研究發(fā)表在ACS Applied Materials and Interfaces雜志上。

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