碳納米管:《三體》中“納米飛刃”的原型
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495133.shtm 在《三體》中,“納米飛刃”削切硬物于無形體現了碳納米管一個重要特性——輕質高強。之所以這么細的碳納米管能有如此高的強度,主要是碳納米管由碳碳鍵組成的六元環結構完美連接,要想破壞掉碳納米管,就必須讓碳碳鍵發生斷裂,這需要提供很高的能量才能實現。 近日,由劉慈欣小說改編的電視劇《三體》收官,不過《三體》的熱度仍在延續。其中劇中有一種名為“納米飛刃”的納米材料,只有頭發絲的十分之一粗細,肉眼看不見,但卻可以切割鋼鐵和各種硬物,無堅不摧。別看“納米飛刃”那么神奇,其實它的原型就是大名鼎鼎的碳納米管。 制備完美碳納米管條件嚴格 被譽為“二十世紀最神奇的納米材料”之一的碳納米管是碳材料大家族......閱讀全文
碳納米管:《三體》中“納米飛刃”的原型
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495133.shtm 在《三體》中,“納米飛刃”削切硬物于無形體現了碳納米管一個重要特性——輕質高強。之所以這么細的碳納米管能有如此高的強度,主要是碳納米管由碳碳鍵組成的六元環結構完美連接,要想破壞掉
太空電梯是“跳一跳就夠得著”的美夢嗎
目前人類空間運輸主要依靠火箭。雖然相關技術已足夠成熟,但其回收和燃料成本仍然太高。如果使用太空電梯,運輸費用會降至每公斤幾百美元。另外,如果太空電梯計劃能夠實現,人類太空旅行的成本也將降低,其中蘊含的巨大市場潛力將得到釋放。近日,西北工業大學材料學院教授趙廷凱團隊對半導體性單壁碳納米管的可控制備進行
日本開發新型碳納米管
日本信州大學研究小組在碳納米管中成功植入結晶性硫原子鏈,制成導電性更加優良、在空氣中更加穩定的新型碳納米管,其導電性能更加優良,且在 300℃以下的空氣中呈現穩定狀態,可用于納米級微型導線的制作和能量儲存等領域。該成果屬世界首次,已刊載在英國《自然通訊》雜志上。 固體硫原子成環狀,不通
我學者基于鋁納米晶制備出柔性碳納米管存儲一體化器件
電荷耦合器件(CCD)與電荷存儲器件(Memory)作為現代電子系統中兩個獨立分支分別沿著各自的路徑發展,同時具備光電傳感和存儲功能的原型器件尚未見報道。近日,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心科研人員與國內多家單位合作,在《先進材料》(Advanced Materials)在線發表題
蘇州納米所發表碳納米管纖維研究綜述
碳納米管是一種潛力巨大的超級材料,是構建未來超強結構和碳基半導體器件的理想核心基礎材料。將碳納米管組裝成宏觀體(如纖維、薄膜和泡沫等)是實現碳納米管宏量應用的重要途徑之一。碳納米管纖維是碳納米管的一維連續組裝體,其不僅可以單獨使用,而且可以通過編織形成二維薄膜或者三維編織結構,成為最受關注的碳納
19點直播|一說《三體》:能造出無工質火箭嗎
直播時間:2022年4月19日(周二)19:00直播地址:科學網微博新浪直播間https://weibo.com/l/wblive/p/show/1022:2321324759895999381753掃碼進入科學網新浪微博直播間觀看直播科學網視頻號將同步直播科學網B站將同步直播科學網抖音將同步直播報
來《三體》取景地-看納米機器人-選太空天梯材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500549.shtm“前不久,美國發射星艦失敗,請問和星艦相比,太空天梯有什么優勢?”5月13日,在國家納米科學中心舉辦的第19屆公眾科學日上,一名小朋友聽完科普報告,提出一個相當有“技術含量”的問題。
碳納米管能讓電池變柔軟
據物理學家組織網11月5日報道,美國新澤西理工學院的科學家已經開發出一種由碳納米管制成的柔性電池,未來有望在柔性顯示器和可穿戴電子設備上獲得應用。 電子產品制造商現在已經制造出了柔性OLED顯示器,這種開拓性的技術將讓我們身邊的電子產品發生根本性的改觀,可以折疊的手機、平板電腦和電視正在從
DNA精確操控碳納米管晶格
美國科學家在最新一期《科學》雜志上發表論文指出,他們利用DNA精確修改碳納米管晶格,使晶格可以按需精確組裝并按預期發揮作用,從而克服了室溫超導體研制過程中此前被認為幾乎無法逾越的障礙,有望催生出能徹底改變電子技術的室溫超導體。 50多年前,斯坦福大學物理學家威廉·利特爾首次提出室溫超導體,
碳納米管的應用有哪些
碳納米管,又名巴基管,是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級,軸向尺寸為微米量級,管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離,約0.34nm,直徑一般為2~20?nm。
首個10納米以下碳納米管晶體管問世
據美國物理學家組織網2月2日(北京時間)報道,來自IBM、蘇黎世理工學院和美國普渡大學的工程師近日表示,他們構建出了首個10納米以下的碳納米管(CNT)晶體管,而這種尺寸正是未來十年計算技術所需的。這種微型晶體管能有效控制電流,在極低的工作電壓下,仍能保持出眾的電流密度,甚至可超過同尺
我國率先制備出5納米柵長碳納米管
美國《科學》雜志21日刊登了北京大學信息科學技術學院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學領域取得的世界級突破:首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管,并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補金屬—氧化物—半導體)場效應晶體管,將晶體管性能推至理論極限。 因主流硅基CMOS技術面臨尺寸縮減
美開發出碳納米管焊接技術
據物理學家組織網11月26日報道,美國伊利諾伊大學的研究人員開發出了一種能將比頭發絲還細十萬分之一的碳納米管焊接在一起的新技術,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人員稱,該技術有望大幅提高相關設備的性能,為碳納米管的大規模生產和應用提供了可能。相關論文發表在《納米快報》雜志上。 碳納米管又
碳納米管電探針陣列獲ZL
據美國物理學家組織網6月21日報道,美國新澤西理工學院兩位科學家改進了制造納米電探針的方法,制造出一種碳納米管探針陣列,這項于21日被授予ZL(美國ZL號7,964,143)的技術改良了現有的診斷工具,使納米電探針能探測到細胞內部電活動的空間變化。 兩位ZL人、新澤西理工學
碳納米管具有清潔污水的功能
據美國每日科學網報道,來自維也納大學的科學家最近在《環境科學與技術》雜志上發表的一項新的研究成果表明,碳納米管具有獨特的電子、機械和化學性能,可用來清潔污水。 碳納米管由直徑幾納米的圓柱形碳分子構成,是用來清潔被污染水的很好的候選材料。它有兩大優勢:一是一些水污染物對它具有高親和勢(吸收和
日本新法合成碳納米管粗細均勻
作為下一代高科技材料,碳納米管在眾多領域擁有廣泛應用前景。但現有方法合成的碳納米管直徑和長度各不相同。日本名古屋大學的一個研究小組開發出一種新合成方法,能按所需直徑生產出很長且粗細均勻的碳納米管。 碳納米管是由碳原子層卷曲而成的長而中空的管狀物,直徑通常為幾納米到幾十納米(1納米是十億分之
美證實碳納米管生長控制理論
美國萊斯大學Yakobson教授在2009年提出了利用手性控制生長位錯理論,描述了碳納米管是如何由單原子線織成螺旋形狀碳納米管的。近期俄亥俄州空軍研究實驗室的實驗已證實了該生長理論,納米管的手性控制其生長速度,扶手椅型碳納米管生長速度最快。 研究人員通過拉曼光譜分析了碳納米管的生長,并快速
EBioMedicine:巴黎兒童肺部檢出碳納米管
研究人員從巴黎哮喘兒童的呼吸道采集的細胞中,檢出了碳納米管。這種碳納米管與巴黎汽車的排氣管中發現的人造碳納米管非常相似。這項發表在《EBioMedicine》的研究還指出,這些從兒童體內檢出的碳納米管樣,與從美國很多城市發現的碳納米管,已及印度的蜘蛛網上、極地冰核中發現的碳納米管都非常相似。
蘇州納米所碳納米管纖維研究取得新進展
碳納米管被稱為終極纖維。通過組裝形成的碳納米管纖維具有輕質、高強、多功能性等特點,成為新一代特種纖維材料,對21世紀高端科技發展有著重大的戰略意義。 最近,中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所功能納米碳材料課題組在李清文研究員帶領下,在攻克可紡絲碳納米管陣列可控生長關鍵技術基礎上,以實驗及理
碳納米管/石墨烯:納米材料技術的領頭羊
納米技術是通過對納米尺度物質的操控來實現材料、器件和系統的創造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控納米技術的發展正越來越成為世界各國科技界所關注的焦點,誰能在這一領域取得領先,誰就能占據21世紀科學的制高點。納米碳材料是指尺度至少有一維小于100納米的碳材料。納米碳材料主要包括四種類型
深圳先進院碳納米管基三維結構材料研究獲系列進展
隨著電子元器件及消費類電子產品向著小型化、智能化和可穿戴方向發展,要求基于高密度電子封裝的微納器件須具備柔性及可延展化等特點,以促進人與信息的高效交換,這對構成器件的導電基元材料提出了更加嚴苛的挑戰。除了滿足基本的電氣互聯外,導電基元材料還需具備優異的力學強度、壓阻特性以及循環穩定性等特點。因此
等離子體技術修飾碳納米管在污染物處理方面取得重要進展
低溫等離子改性接枝是一種處理時間短、不產生化學污染、不破壞材料的整體體積結構、僅僅改變材料表面性能的處理技術。近年來,等離子體所“低溫等離子體應用研究室”陳長倫、邵大冬、胡君、王祥科等所在的課題組利用低溫等離子體技術對碳納米管進行表面修飾改性組裝,克服了碳納米管的難溶性帶
超長碳納米管束拉伸強度秒殺所有纖維
記者16日從清華大學化工系魏飛教授團隊獲悉,該團隊與清華大學航天航空學院李喜德教授團隊合作,在超強碳納米管纖維領域取得重大突破——在世界上首次報道了接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束,其拉伸強度超越已知所有其他纖維材料。 碳納米管被認為是目前發現的最強的幾種材料之一,理論計算表明,其是
碳納米管有致產業工人肺癌風險
碳納米管材料具有重量輕、強度高等優點,被廣泛應用于自行車和球拍等產品生產中。是英國研究人員提醒說,生產碳納米管和利用該材料制造其他產品的工人,需防范因吸入碳納米管而致癌的風險。 英國愛丁堡大學的研究人員在新一期《美國病理學雜志》上報告說,碳納米管的粗細只有頭發絲直徑的千分之一,動物實驗顯示
超短碳納米管研究取得新進展
自從1991年被發現以來,碳納米管這種一維形式同素異形體開啟了碳材料的新紀元,其性質及應用依賴于其結構參數。雖然碳納米管通過可控合成可以實現直徑的精確可調,但是其軸向長度的控制卻非常困難。然而碳納米管的長度將顯著影響其宏觀性能。例如超長碳納米管能夠在宏觀尺度上體現其獨特的材料性能,超短碳納米管則
數百米超長碳納米管面世
電力傳輸線制造又添新材料 到目前為止,大多數的碳納米管研究還僅限于小規模的應用。但現在,美國萊斯大學的一個研究團隊創建出了長度達幾百米、厚度僅為50微米的碳納米管。研究人員表示,碳納米管的長度自此將不再是限制,這為碳納米管用作電力傳輸線或是作為結構性材料的基礎打開了大門。 萊斯大學的項目
碳納米管有望成量子單光子源
據美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室官網近日消息,該實驗室研究人員正與法國、德國伙伴合作,探索碳納米管作為量子信息處理所用的單光子發射器的潛能。發表在最新一期《自然·材料學》雜志的新研究將促進基于光學的量子通信和量子計算的發展。????論文作者之一、該實驗室集成納米技術中心(CINT)科學家斯蒂芬·多倫表示
電鏡在碳納米管表征中的應用
? ? ? ?1991年,飯島在Nature上發表的碳納米管的論文,不但在電鏡中觀察到直徑為1nm的管子,并給出合理解釋。在這后,Nature連續發表了飯島的六篇有關納米碳管的論文。之后,由于碳納米管具有特殊的導電性能和機械性能,吸引著科學界廣泛的興趣和研究,碳納米管在高強度纖維材料、復合材料以及納
《納米快報》:妙手偶得的碳納米管物理分離法
一位小朋友摸到靜電球的球殼,頭發立刻像刺猬般根根直豎,這是科技館里很常見的場景。如果一個碳納米管束被人為附加上足夠的電荷,又會是怎樣一幅景象呢? 當碳納米管束帶的電荷達到一定程度時,在電子顯微鏡下,它會形成一種獨特、新奇的像樹一樣的放射狀格局。不僅如此,這些呈樹枝狀分離的碳納米管還具有較小的直徑(
西南交大王勇教授:調控碳納米管制備一體化先進高分子
近日,西南交通大學材料科學與工程學院王勇教授與德國德累斯頓萊布尼茨高分子研究所Petra P?tschke博士合作在高分子學科頂級期刊《Progress in Polymer Science》上發表了題為“Selective localization of carbon nanotubes an