国内外碳纳米管研究与应用成就

发布时间:2016-01-28   来源:文档文库   
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碳纳米管散热涂料在消费电子类产品中获得成功应用


发布日期:2015-11-23 来源: 类别:行业资讯 浏览次数:262
中国科学院成都有机化学有限公司开发出碳纳米管散热涂料TNRC,并已在消费电子类产品中获得成功应用。
随着运算高速化和体积小型化,消费电子类产品对散热提出了更高要求。以金属铜和铝为代表的散热材料,热辐射性能差,总体散热效率目前已不能满足消费电子类产品对散热的要求。
公司近期开发的碳纳米管散热涂料TNRC,可大大提高金属/非金属材料表面热辐射能力,加强散热效果。
碳纳米管(CNTs是散热涂料最理想的功能填料。CNTs被誉为世界上最黑的物质,辐射系数接近1也是目前世界上最好导热材料之一。与颗粒状的其它散热填料相比,纤维状CNTs在涂层中更容易形成导热网络,还能对涂层产生明显的增强增韧作用。 基于CNTs优异的散热性能,中国科学院成都有机化学有限公司开发了水性环保型碳纳米管散热涂料TNRC应用结果表明:在材料表面涂覆TNRC涂层导热系数可达到20 W/mK,热辐射系数大于0.95,表面电阻大于106Ω。涂层同时具有良好的耐水性和耐酸碱性。TNRC可实现微米级涂装,施工过程环保且能耗极低,各项性能指标处于国内领先水平。
深圳市和瑞通科技有限公司基于碳纳米管散热涂料TNRC通过印刷和喷涂工艺,开发出薄膜散热材料和板式散热材料,解决便携电子产品(如手机、平板电脑和笔记本电脑和桌面电子产品(如电视机、机顶盒、网络通讯产品和PC等产品的散热问题。
印刷了TNRC的散热薄膜及平板式散热器,集导热性和热辐射性能于一体,散热效率实测明显优于石墨片。铝散热板材上喷涂TNRC提高材料耐蚀性和辐射散热性,不仅可以取代污染严重的阳极氧化处理工艺,还能简化散热结构,大幅减少减轻材料用量。同时碳纳米管散热涂料TNRC在家电产品中(如冰箱,空调和马达电机也表现出优异的应用性能。 目前,中国科学院成都有机化学有限公司和深圳市和瑞通科技有限公司正在紧密合作,大力推广碳纳米管散热涂料和相关散热产品。

不用硅 美国碳纳米管3D芯片快了1000
发布日期:2015-09-24 来源: 类别:国际观点 浏览次数:115
两年前的秋天,斯坦福大学的一个科研团队开发出世界上第一台基于碳纳米管制造的计算机,迈出了挑战“硅芯片”计算机制造主流材料的第一步。
据科技日报报道,美国研究人员近日表示,他们使用碳纳米管替代硅为原料,让存储器和处理器采用时髦的三维方式堆叠在一起,降低了数据在两者之间的时间,从而大幅提高了计算机芯片的处理速度,运用此方法研制出的3D芯片的运行速度有可能达到目前芯片的1000倍。

研究人员之一、斯坦福大学电子工程学博士候选人马克斯·夏拉克尔解释道,阻碍计算机运行速度的“拦路虎”在于,数据在处理器和存储器之间来回切换耗费了大量的时间和能量。然而,解决这个问题非常需要技巧。存储器和中央处理器(CPU不能放在同一块晶圆上,因为硅基晶圆必须被加热到1000摄氏度左右;而硬件中的很多金属原件在此高温下就被融化了。
为此,夏拉克尔和导师萨布哈斯·米特拉等人将目光投向了碳纳米管。夏拉克尔说,碳纳米管具有重量轻、六边形结构连接完美的特点,能在低温下处理,与传统晶体管相比,其体积更小,传导性更强,并能支持快速开关,因此其性能和能耗表现远远好于传统硅材料。 但利用碳纳米管制造芯片并非易事。首先,碳纳米管的生长方式非常不好控制;其次,存在的少量金属性碳纳米管会损害整个芯片的性能。研究人员想方设法解决了这些问题,2013年制造出全球首台碳纳米管计算机。然而,这台计算机既慢又笨重,且只有几个晶体管。

碳纳米管结构示意图:单个原子层卷起形成,相当于人类头发宽度的千分之一




现在,研究人员更进了一步,研发了一种让存储器和晶体管层层堆积的方法,新的3D设计方法大幅降低了数据在晶体管和存储器之间来回的“通勤”时间,新结构的计算速度为现有芯片的1000倍。而且,该研究团队还利用芯片新架构,研制出了多个传感器晶圆,可用于探测红外线、特定化学物质等。接下来,他们打算对这套系统进行升级,制造更大更复杂的芯片。




韩国开发出CMOS和碳纳米管制成的生物传感器
发布日期:2015-03-05 来源: 类别:国际观点 浏览次数:113
韩国科学技术院(Korea Advanced Institute of Science and TechnologyKAIST在半导体电路技术国际学会“ISSCC 2015”上发表论文演讲,介绍了使用CMOS与碳纳米管制成的医疗用传感器(演讲编号:16.6。该传感器是在利用0.35μm工艺制造的CMOS晶圆上配置碳纳米管电极制成的。
这种传感器的特点是不使用金属电极连接导线。导线主要用于与外部进行信号交换以及提供电源电压,而此次的传感器则是让笔式阅读器直接接触金属板上的传感器以加载电压,然后通过与笔式阅读器相连接的个人电脑和智能手机来读取测量结果。
碳纳米管可以加工成与生物分子同等程度的尺寸,因此经常被用作生物传感器。不过,碳纳米管与CMOS工艺搭配使用时,加工必须谨慎,以防止碳纳米管与金属电极接触后发生短路。
KAIST此次开发的传感器的优点是,无需防止短路的后处理和表面加工,因此与以往的使用CMOS和碳纳米管制成的传感器相比,制造成本更低。由于医疗领域的传感器大多都是一次性的,因此必须控制价格。

以色列科学家利用碳纳米管薄膜技术恢复盲人视网膜感光性
发布日期:2014-11-17 来源: 类别:国际观点 浏览次数:142
摘要:光照射在眼球后部的视网膜上是视觉过程重要的第一步。但当感光的视网膜退化,如发生在黄斑变性,视网膜不再具有感光性,人们就失去了部分或全部视力。如果视网膜在一些光电植入方法的帮助下重新具有感光性,那么视力就可以恢复。


碳纳米管和纳米棒的组合是用来创建一个光敏膜,替代视网膜上受损的感光细胞。纳米棒和纳米管界面的电荷分离引发神经元的反应,这个信号能被大脑解释。
然而,人工视网膜技术的发展仍然面临许多挑战:植入物应具有长期的感光性,应该具有高空间分辨率,不应该包含电线,植入的材料应该具有生物相容性和机械灵活性。候选的材料包括导电聚合物材料和量子点膜技术,它们各有优缺点。
恢复感光性的另一种方法是光遗传学,将光敏蛋白质(细菌视蛋白引入到视网膜的神经元上。但是,这种方法仍然需要一个电极来协助刺激这些神经元的感光性。
发表在《纳米快报》上的一篇新论文中,来自特拉维夫大学、耶路撒冷的希伯来大学和纽卡斯尔大学的研究人员发现,包含在碳纳米管和纳米棒中的薄膜对无线视网膜光刺激特别有效。
“我们的工作最重要的意义是演示这种新材料(量子棒结合碳纳米管如何产生一个新的适合系统有效地刺激视网膜神经系统。”论文合著者特拉维夫大学教授Hanein说。 研究者发现,当薄膜附着在鸡视网膜上,经过14天的发展,视网膜产生了光生电流。这是一个可以被大脑解释的神经信号。
在新的薄膜结构上,纳米棒穿插在整个三维多孔碳纳米管的基底,以及保证薄膜在一个柔性的基底上进行植入。研究人员解释说,新薄膜的三维结构光吸收率高、与神经元结合性强、有效的电荷转移等几个。而其他的人工视网膜材料,如硅,是刚性的,不透明的,并且需要一个外部电源,新材料则没有这些问题。
因为这些优势,新的薄膜在人工视网膜应用方面前景广阔。研究人员还认为,薄膜可以通过进一步的研究,得到更多的改进。
“目前,我们正在研究新的活体植入,观察长期植入效果,”Hanein说。“我们将与视网膜外科医生联手,开发与目前传统的外科手术兼容的植入和测试程序,以便在今后进行人体试验。”

新型碳纳米管探针阵列 或可探测细胞活动空间变化
来源:未知 | 发表时间:2014-07-31 | 点击: 260
摘要 近日,美国科学家改进了纳米电探针的制造方法,研制出一种碳纳米管探针阵列,这项技术获得了发明专利,改良后的技术使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。
725日消息,据媒体报道,纳米技术的发展对科学实验和人们的生活都提供了便捷。美国科学家改进了纳米电探针的制造方法,研制出一种碳纳米管探针阵列,这项技术获得了发明专利,改良后的技术使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。
研究小组利用电泳技术,将置于悬浮液中的垂直碳纳米管吸附到了金属电触头的精确位置上。每个碳纳米管的位置由纳米级静电透镜来控制,这种静电透镜可由通常生
产集成电路的方法来制造。第一个碳纳米管的位置确定,电场就会被改变,从而“指挥”其他碳纳米管也重新调整它们在触头上的位置。
研究小组用一对间隔6微米的碳纳米管探针,分别检测了3种不同细胞的电信号。他们还演示了在金属触头阵列上以仅200纳米的间距沉置单壁垂直碳纳米管,碳纳米管显示出吸附不同的功能酶的电化能力,并且以不同的间距排列时也同样有效。
据悉,沉置在每个位置的碳纳米管数量由透镜几何学来控制,这就使得在一个比碳纳米管自身直径大得多的观察视窗上沉置一根碳纳米管成为可能。碳纳米管位置排好后再做适当修正,使其对细胞中的特定离子敏感,碳纳米管的尖端就能吸附细胞中的相关功能分子或酶。
我国首个电力专用碳纳米管改性材料研制成功
2014-06-18 10:18:10 来源:国家电网报 作者:佚名 【大 小】 浏览:1454 评论:0
核心提示:南瑞集团电力领域专用碳纳米管改性材料项目组正在加紧开展导线成品的研制。此前,南瑞集团牵头承担的“碳纳米管改性的铝合金材料及其在电力输运相关部件的应用”项目通过中国科学院验收,标志着国际首个电力领域专用碳纳米管改性材料研制成功。

613日,南瑞集团电力领域专用碳纳米管改性材料项目组正在加紧开展导线成品的研制。此前,南瑞集团牵头承担的“碳纳米管改性的铝合金材料及其在电力输运相关部件的应用”项目通过中国科学院验收,标志着国际首个电力领域专用碳纳米管改性材料研制成功。

“通过3年技术攻关,科研团队成功将多壁碳纳米管弥散分布于铝合金基体中,显著增加铝合金基体的界面,将材料抗拉强度提高至750兆帕斯卡,成功阻碍基体晶粒的再结晶,显著提升材料的耐热性能,在国内外率先研制出满足电力系统特殊要求的碳纳米管改性材料。”工程师何卫介绍说。

碳纳米管理论强度是钢的10~100倍,密度仅为钢的四分之一,导电率是铜的1000倍,但因技术难度高,尚未在电力领域应用。据介绍,采用高强碳纳米管改性铝合金材料研制的高强铝合金芯铝绞线具备轻质、高强的特性,较同等外径钢芯铝绞线可减重20%以上,电阻降低10%以上,可减少线路损耗6%以上,减少二氧化硫、二氧化碳排放量,具有广阔的应用前景,将在国网湖北、山西电力开展试点应用。


超顺排美国开发出超薄碳纳米管阻燃材料
2014-01-17 09:22:33 来源:科技日报 作者:王小龙 【大 小】 浏览:356 评论:0
核心提示:据物理学家组织网116日报道,通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,美国国家标准与技术研究院(NIST的科学家开发出一种多壁碳纳米管材料,可大幅降低泡沫制品的可燃性。研究人员称,新技术有望将因软装饰引发的火灾减少三分之一。相关论文发表在专业期刊《固体薄膜》上。
据物理学家组织网116日报道,通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,美国国家标准与技术研究院(NIST)的科学家开发出一种多壁碳纳米管材料,可大幅降低泡沫制品的可燃性。研究人员称,新技术有望将因软装饰引发的火灾减少三分之一。相关论文发表在专业期刊《固体薄膜》上。 由美国国家标准与技术研究院发明的这项新技术,将多壁碳纳米管与两种高分子材料像三明治一样组合在一起,并将这种3层材料连续叠加了4层。这种听起来相当“厚实”的纳米材料,实际上即便用“薄如蝉翼”来形容也绝不为过——其整体厚度还不到人类头发直径的百分之一。
在研究初期,负责该项目的材料科学家金延锡(音译)和里克·戴维斯为新材料设定了三个关键目标:泡沫材料多孔表面全覆盖、纳米管均匀分布、制造方法简单易推广。
为此,他们试验了多种材料,希望能改善耐火性能,延缓火焰蔓延,但性能都不够理想。在最后的测试中,他们选择了碳纳米管,但这种由碳原子构成的如同圆柱形铁丝网的材料,无法牢固附着在泡沫表面。为解决这一问题,他们选用了医用碳纳米管,这种材料在细胞培养中常被用来增加DNA分子的黏性。其特点是外部包裹有一层含有氮分子的氨基。这一选择最终被证明是正确的,医用碳纳米管能够均匀分布在阻燃材料当中,并牢固“抓住”与之接触的材料表面。此外,这种材料还充分利用了碳纳米管的快速散热能力。此外,即便遭遇极端高温,涂层中的碳纳米管被完全烧焦,这种焦灼层也具有稳定的阻燃结构,能够形成一个碳保护层,防止火焰继续蔓延。
戴维斯称,与目前在软装饰上常用的溴化阻燃剂相比,新技术的阻燃效果更好。覆盖这种碳纳米管阻燃材料的泡沫制品与未经处理的相比,易燃性降低了35%。如果能够得以广泛推广,新技术有望把软装饰所导致的火灾减少三分之一。



碳纳米管阵列产业化项目落户北京
2013-07-19 08:50:42 来源: 作者: 【大 小】 浏览:433 评论:0
稀有金属铟逐渐减少,将使以它为主要原料的触摸屏产业面临危机?618日正式签约入驻北京纳米科技产业园的清华—富士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化项目,或将解决这一问题。
这是北京纳米科技产业园继纳米绿色印刷项目之后,迎来的又一个纳米重大科技成果。该项目致力于打造碳纳米管超顺排阵列、薄膜和线材的生产和研发基地。项目投产后,将在4年内达到25万片碳纳米管阵列,供应触摸屏年产1.8亿只。
超顺排纳米管阵列是由高质量的碳纳米管整齐排列而成的一种新型材料。这种材料可以直接制膜或拉丝,除触摸屏外,还可广泛应用于超细导线、瞬时加热器、超薄扬声器等多个领域,被业内评价为“联系纳米世界和宏观世界的桥梁,打开了一条通向碳纳米管真正应用的道路”。
2002年,清华大学材料科学与工程研究院副院长、清华—富士康纳米科技研究中心主任范守善院士团队在世界上率先制备成功超顺排碳纳米管材料。经过10余年努力,该中心已获得包括中国、美国、日本、欧洲等地在内的超过1800项专利授权,贯通了碳纳米管从原创性基础研究、应用技术开发、产业化技术攻关到大规模生产应用的完整创新链。该中心研发的碳纳米管薄膜手机触摸屏首次在全球实现产业化,年内产能将达到300万片/月。
北京市科委2012年与怀柔区政府共建北京纳米科技产业园。目前产业园成果转化和产业化项目已29项,投产后预计年总产值100亿元以上,成为国内重要的纳米创新高地和产业聚集地。(记者操秀英 韩义雷)

复旦研制出新型能源器件“取向碳纳米管纤维”
2012-12-15 09:39:09 来源:中国教育新闻网 作者:董少校 【大 小】 浏览:822 评论:0
本网讯(记者 董少校)穿在身上的衣服也能发电,不远的将来这将成为现实。复旦大学最近研制出一种新型能源器件“取向碳纳米管纤维”,基于该技术制造的新型太阳能纤维电池提高了太阳能利用效率,在世界范围内“首次在一根纤维上同时实现光电转换和储能”。
复旦大学先进材料实验室、高分子科学系彭慧胜教授课题组研制出的这种纤维状能源集成器件,
以制成一根根像头发丝一样细的纤维状太阳能电池,直径只有60100微米,有望把它们像普通化学纤维一样编织成衣服等,让衣服成为太阳能电池,供手机充电等使用。这种新型太阳能纤维电池在将太阳光转换成电能的同时,还能把能量储存起来,而不需要外接其他蓄电池或储能设备。
将碳纳米管纤维制成太阳能电池主要经过两个工序:一是“纺丝”,让碳纳米管材料生长出来,如棉花纺丝一般地连续制备;二是“镀膜”,把碳纳米管纤维经过特殊的溶液,从而在纤维外部镀一层光合性材料。制造过程基本无污染,效率高,成本低,制作工艺相对简单,具有大量稳定生产的可能性。复旦大学课题组已在实验室制成长达百米的碳纳米管纤维。
据介绍,彭慧胜课题组相关研究成果已被国际化学原创性研究领域权威期刊《应用化学》作为封面文章发表。审稿专家认为,彭慧胜课题组用一个“非常简单和低成本的方法”,在世界范围内“首次在一根纤维上同时实现光电转换和储能”,大大提高了太阳能的利用效率,“对于全纤维状能源系统迈出了关键一步”。
碳纳米管将取代硅成为处理器芯片材料
2012-11-15 09:27:54 来源:腾讯科学 作者: 【大 小】 浏览:941 评论:0
至少过去的五十年时间我们全部的计算机、游戏机、智能手机、汽车、媒体播放器甚至是闹钟的处理器核心都是由硅组成的。但是科学家和研究人员现在认为硅晶体处理器即将达到它们的极限。IBM公司的科学家们似乎已经找到了一种真实的方式抛开硅晶体而转向碳纳米管。




碳纳米管未来将取代硅成为处理器芯片材料
碳是自然界中多才多艺的元素,表现形式包括煤炭、铅笔芯和钻石等。它的表现形式之一是石墨烯。你可以把石墨烯想象成有点像分子组成的钢丝网:单个碳原子以六边格的形式结合在一起,形成只有一个原子厚的薄层。碳纳米管就是一张石墨烯薄片卷起来形成的一个圆柱。碳纳米管的长度超过它的宽度1亿倍。那对我们来说仍然是很微小的,但是碳纳米管能够比任何其它已知的圆柱形纳米结构都要大的多。如果你想要设计处理器芯片这样的小物品时那是非常有用的特征。
像硅、碳纳米管也是半导体,而且理论上在某些情况下导电性是铜的百倍。这就使它们它们成为为数不多能够在芯片设计上取代硅的材料之一。指望使用碳纳米管制造处理器的芯片设计师面临一个主要问题:如何处理它们并且把它们安置成为处理器所需要的各种各样模式。目前的芯片制造商基本上都是将硅晶片嵌入到导电材料的图层中,然后使用化工产品或者激光和粒子束蚀刻的方法来刻绘出线路和个体三极管。晶体三极管是数字处理器的绝对核心,不仅负责存储而且负责设备中的代码运行。传统的蚀刻技术制作的晶体管不会使用纳米管,但是IBM公司的研究人员提出一项新的技术能够使碳纳米管灵巧的对准了蚀刻在晶片上的路线。
这些碳纳米管结合的多么紧密?根据IBM材料科学家詹姆斯-汉诺所说,大约每平方厘米存在十亿纳米管。使用碳纳米管打造的处理器能够使数字技术继续稳步前进。自1958年开发出第一套集成电路,晶体管制造商的数量大约每两年就会翻一番。硅还没有走到路的尽头,芯片制造商已经开始为新一代或者说第二代硅芯片开发做准备。芯片正逐渐变得如此微小以至于都能够使用单个原子进行测量。这就为制造这种芯片设置了一个高门槛,制造商每生产一个处理器都需要执行十亿次原子精度的操作。 理论上说,碳纳米管制造的处理器能够比目前的晶体管技术更加的小。就像今天的处理器一样,更小的体积意味着消耗更少的能量。对于移动设备来说那就意味着更少的热量和更长的电池寿命。此外碳纳米管的电性能也意味着它们能够比硅晶体管实现更快的开关通断,这就意味着它们能够以比现在的芯片更快的速度进行运转。因此纳米管处理器将更小、更快,而且由于它们是由碳组成,或许也就更环保。事实上并非如此,尽管碳纳米管确实比许多高科技产品中的材料给环境带来较小的危害,制造碳纳米管处理器的过程不太可能比制作硅晶片更环保,更不用期待它们能够实现生物降解了。同样的,这
种芯片仍然难以制造而且昂贵。就像今天最新、最快的芯片只能够为最华丽的高端设备使用。碳纳米管处理器或许将是计算机的未来技术,但是它们出现在零售商的货架上还需要很长一段时间。
IBM新型碳纳米管芯片:单芯片上制造上万晶体管
2012-11-05 10:06:57 来源: 作者: 【大 小】 浏览:765 评论:0
美国IBM公司使用标准的主流半导体工艺,将一万多个碳纳米管打造的晶体管精确放置在了一颗芯片内,并且通过了测试。多年来,我们的芯片都根据摩尔定律发展:从以前的微米单位到现在的纳米单位,从以往的90纳米到65纳米到现在的32纳米。但随着工艺的加强,良品率逐渐 降低,而且难以再提升,人们一直期望找到一种新的材料,可以替代传统芯片中的硅,以便延续摩尔定律,而IBM迈进了第一步。
作为一种半导体材料,碳纳米管有着很多优于硅的天然属性,特别适合在几千个原子的尺度上建造纳米级晶体管,其中的电子也可以比硅晶体管更轻松地转移,实现更快速的数据传输,纳米管的形状也是在原子尺度上组成晶体管的上佳之选。
IBM的成果表明,人们可以在预定的基底位置上用大量的碳纳米管晶体管蚀刻集成电路,其中隔离半导体纳米管、在晶圆上放置高密度碳材料设备尤为关键,因为最终商业性芯片需要集成数以几十亿晶体管。
IBM 首先给碳纳米管涂上一种表面活性剂(想象成使之更易溶于水的“肥皂”,然后用化学处理过的氧化铪(HfO2和二氧化硅(SiO2制作基底,其中沟槽 部分使用氧化铪,再将基底放到碳纳米管溶液里,纳米管就会通过化学键附着到氧化铪沟槽里,而基底的其他部分仍然是“干净”的,最终得以在单个芯片上制造上 万个晶体管。

美国IBM公司碳纳米管商用技术取得重大突破
发布日期:2015-12-21 来源: 类别:国际观点 浏览次数:65
美国IBM公司的研究人员近期宣布,已经攻克了碳纳米管生产中的一个主要挑战,将有助于生产出具有商业竞争力的碳纳米管设备。
过去几十年,半导体行业尝试向单块计算机芯片中集成更多硅晶体管,从而不断加强芯片的性能。不过,这一发展很快就将遭遇物理极限。目前,IBM的研究人员表示,凭借重要的工程突破,碳纳米管晶体管替代硅晶体管未来将成为现实。

碳纳米管有着良好的电特性和热特性,从理论上来说可以成为电路的基础,并带来更快的速度和更好的能效。不过,生产基于碳纳米管晶体管的商用设备面临着制造方面的多重挑战。此次,IBM的研究人员解决了其中一项挑战:如何将碳纳米管与金属触点进行连接。IBM的研究人员改变了1个碳纳米管和2个金属触点之间的界面。在制造碳纳米管晶体管时,传统做法是在碳纳米管上进行金属触点沉积。而目前,IBM的研究人员将金属触点置于碳纳米管的底部,通过反应形成不同的化合物。通过这种方式,IBM的研究人员证明,尺寸小于10纳米的金属触点不会影响碳纳米管的性能。
英国利用碳纳米管获得迄今最小全息像素
2012-09-25 09:24:53 来源:新华网 作者:黄堃 【大 小】 浏览:663 评论:0
新华网伦敦922日电(记者黄堃)英国剑桥大学的研究人员在新一期学术刊物《高级材料》上发表报告说,他们利用碳纳米管形成迄今最小的全息像素,从而获取高清晰度的全息影像,这一技术未来有望提升全息图像的视觉感受。
全息影像技术主要指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,这种技术曾展现在许多描述未来生活的科幻电影中。
据报告介绍,研究人员利用只有头发丝七百分之一粗细的碳纳米管传导和散射光线,得到了迄今最小的全息像素。通过把许多碳纳米管排列在一块硅片上,研究人员用这些微小的全息像素拼出了“剑桥”这个英文单词的全息图像。
研究人员海德尔·巴特说,像素越小,清晰度就越高,用这种技术得到的全息图像可以达到很高的清晰度。此外,这种技术还可以使得全息图像具有更大的视野。
除了可以提升全息图像的视觉感受外,这种技术还可用于制造高灵敏的全息图像传感器。目标物体在距离、角度,甚至某些成分物质的密度方面发生微小变化,都可以被这种全息图像显示出来。 不过这项技术的应用还需要克服两个困难:一是碳纳米管的成本较高,研究人员正在尝试用氧化锌等材料来代替碳纳米管;二是这项技术现在还只能显示静态的全息图像,研究人员还在探索如何用它显示动态全息图像。



哈工大制成国际首个碳纳米管弹簧
2012-06-21 14:44:19 来源:科技日报 作者:李丽云 【大 小】 浏览:362 评论:0
记者从哈尔滨工业大学获悉,国际知名期刊《先进材料》日前以封底配图形式,报道了哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所赫晓东教授的研发团队在碳纳米管纤维方面的重大突破。该团队采用两步法制备出国际首个碳纳米管弹簧。《先进材料》审稿人高度评价了这一研究成果,称其是一种非常迷人的结构。
这项成果主要由哈工大赫晓东、李宜彬、曹安源和他们共同指导的博士生上媛媛完成。据李宜彬介绍,传统的弹簧一般是用弹簧钢制成,用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等,而哈工大研发团队所发明的弹簧是由比钢还强的碳纳米管组成。研发团队采用两步法在国际上首次实现,先制出碳纳米管薄膜,再利用纺丝技术将碳纳米管薄膜纺成碳纳米管弹簧。该弹簧具有密度小、导电性能良好、柔性好、很高的比强度,具有优异的弹性能,尤其在延伸率方面显示出不可比拟的优势,其最大延伸率可以达到285%而传统的碳纳米管纤维延伸率只有5%10%。该碳纳米管弹簧在拉伸应变为20%时,经1000次拉伸循环仍保持稳定的弹簧系数(100N/m),且导电性能几乎没有衰减。 这种碳纳米管弹簧直径可以达上百微米,而长度可以达几厘米,其纺丝结构具有广阔的应用前景,有望应用于可伸缩导体、柔性电极、微型应变传感器、超级电容器、集成电路、太阳能电池、场发射源、能量耗散纤维等领域,为制备出肉眼可见的碳纳米管电子器件提供了可能,还有望应用于医疗器械,比如拉力传感绷带等。这种新型结构还可以发展成具有多功能的碳纳米管纤维复合材料加以利用。
韩国研发碳纳米管人工肌肉新材料
2012-03-20 10:02:40 来源: 作者: 【大 小】 浏览:404 评论:0
据韩媒报道,韩国成功开发了粗细仅为头发10分之一的微小人工肌肉纤维。
韩国汉阳大学教授金善廷领导的研究小组近期宣布,他们与澳大利亚研究人员共同研究,利用下一代新材料碳纳米管,成功开发了可旋转的人工肌肉纤维。据研究小组介绍,长度1毫米的纤维可旋250度,因此可用于微型机器人的驱动装置之中。 《科学》于10月杂志刊载了上述研究结果。


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/4310267e69dc5022abea00bd.html

《国内外碳纳米管研究与应用成就.doc》
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