過度氧化誘發的非晶合金納米管超彈性研究獲進展
金屬薄膜、納米片、納米線等低維金屬可同時呈現良好的彈性、強度、塑性等機械性能和功能性能(光、熱、磁、電和催化等),是構建微納米器件的重要候選材料。然而,相比于陶瓷、半導體等材料,大部分金屬材料易因氧化而形成氧化膜。由于表面-體積比在微、納米尺度會顯著提高(106-108 倍),金屬微納米器件的氧化問題更加嚴重。因此,規避氧化帶來的負面效應成為保障低維金屬在微納米器件中安全應用的重要手段。不同于晶態合金的周期性原子結構,非晶合金保留了液體的無序結構,展現出獨特的熱塑成型特性。這種特性使得非晶合金逐漸成為制備微納器件的候選材料。例如,通過納米壓印技術可以制備出不同形態的非晶合金微納米結構,并表現出優異性能。氧對非晶合金的性質會產生影響。例如,均勻固溶微量的氧能夠顯著提升非晶合金的塑性,但過高的氧含量則引起氧化物的析出并使塑性惡化。氧的引入還會影響非晶合金的形成能力、晶化行為、摩擦磨損等性質。雖然已有關于氧影響塊體非晶合金的......閱讀全文
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
《物理化學雜志C》:硅納米管儲氫率或高于碳納米管
實施氫能運輸的技術關鍵是安全、高效和簡潔。根據美國能源部(DOE)CAR課題組的研究,如果要讓該技術成為現實,現有的儲氫材料系統應該在室溫下提供6%的儲氫質量密度。當前,儲氫方式的研究被認為是解決該問題的最有效途徑。世界各國的研究小組都在尋找和試驗多種材料,這些材料能夠更加簡易、可靠并且安全的吸收和
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
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。
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
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
納米管束推動固態儲能器發展
據美國物理學家組織網近日報道,萊斯大學研究人員發明了一種以納米管為基礎的固態超級電容器。它有望集高能電池和快速充電電容器的最佳性質于一個裝置中,以適合極限環境下使用。相關研究成果發表在《碳雜志》上。 雙電層電容器(EDLCs)一般被稱為超級電容器,擁有比電池等用于調節流量或供
硅納米管:自組生長新納米材料
湖南大學博士生導師唐元洪教授課題組率先合成自組生長的硅納米管,標志著我國在納米材料研究方面取得重大突破。 自組生長的硅納米管是在一定條件下由一個個原子自己搭建生成、內部排列有序的納米管,它完全可以體現硅納米管的真實特性,同時具備碳納米材料和硅納米線材料的性能,在傳感器、晶體管、光電器件等方
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日被授予專利(美國專利號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。 兩位專利人、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
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
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。
不同材料納米管具有不同摩擦特性
麻省理工學院(MIT)日前宣稱,正在該校做訪問研究的法國里昂大學研究人員發現,由不同材料做成的納米管,具有意想不到的性能差異,有的表現為光滑,有的則非常粘滯。 納米管的形狀是一個像吸管一樣的微型圓筒,直徑只有頭發絲的千分之一,可用于太陽能電池、化學傳感器及強化復合材料等。目前納米管的重點研究
T細胞“納米管”為HIV攻陷免疫搭橋
英國科學家的一項最新研究發現,人體T細胞之間的絲狀聯接或許為HIV攻陷人類免疫系統搭了橋。這種被命名為“膜納米管”(membrane nanotubes)的新確定結構有助于解釋HIV病毒如何快速有效地感染人類免疫細胞。相關論文1月13日在線發表于《自然—細胞生物學》(Nature Cell Biol
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
Science發文:納米管版“俄羅斯套娃”
不同時期都有不同的研究熱門領域。過去十數年中一個新興的研究熱點是石墨烯和其他二維材料形成的異質結構,稱為范德華異質結構。2013年,Nature上對相關領域的一篇綜述如今引用已經超過5600,其研究火爆程度可見一斑。圖1. 火爆的范德華異質結構研究。圖片于2020年2月3日截取自Google S
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
單顆粒ICPMS應用:納米管分析
隨著納米技術的應用日益頻繁,各種納米材料廣泛應用于各類產品當中。碳納米管(CNT)是使用最廣泛的納米材料之一,其年生產量高達上千噸。其生產過程通常會用到金屬催化劑,因此碳納米管表面可能殘留金屬納米粒子。碳納米管的透射電子顯微鏡(TEM)圖像,深色區域為金屬顆粒,附著在無定形石墨材料和長單壁碳納米管上
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
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
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
英國利用碳納米管獲得迄今最小全息像素
英國劍橋大學的研究人員在新一期學術刊物《高級材料》上發表報告說,他們利用碳納米管形成迄今最小的全息像素,從而獲取高清晰度的全息影像,這一技術未來有望提升全息圖像的視覺感受。 全息影像技術主要指利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像,這種技術曾展現在許多描述未來生活的科幻電影中
《自然》:美開發DNA序列分揀碳納米管新法
碳納米管為長形細小的石墨圓筒,具有電子學和熱力學等多方面的特征,這些特征隨著碳納米管的形狀和結構變化而有所不同。人們發現,碳納米管多重性特征致使其本身有能力應用于電子學、激光器、傳感器和生物醫學,同時也能作為復合材料中的增強元素。 目前用于生產碳納米管的方法所獲得的是由粗細各異和對
IBM碳納米管商用技術取得重大突破
IBM的研究人員近期宣布,已經攻克了碳納米管生產中的一個主要挑戰,這將有助于生產出具有商業競爭力的碳納米管設備。 過去幾十年,半導體行業嘗試向單塊計算機芯片中集成更多硅晶體管,從而不斷加強芯片的性能。不過,這一發展很快就將遭遇物理極限。目前,IBM的研究人員表示,憑借“重要的工程突破”,碳納米
新型碳納米管紗扭曲能力提高千倍
由美國得克薩斯大學、澳大利亞臥龍崗大學、加拿大不列顛哥倫比亞大學和韓國漢陽大學的研究人員組成的國際研究小組宣布,他們用碳納米管制造出新型螺旋紗纖維,其扭曲能力比過去已知的材料高1000倍,可利用其制造出比頭發絲還細小的微電機。該研究成果發表在近期出版的《科學》雜志上。 碳納米
超細碳納米管可高效過濾水中鹽分
美國科學家研制出一種由超細碳納米管組成的過濾系統,可以高效過濾水中的鹽分等雜質,有望用于降低海水淡化成本。 碳納米管是由碳原子層組成的長而中空的管狀物,直徑通常為幾納米至幾十納米。它具有很多特殊性能,比如能使水分子通過,同時阻隔鹽離子。 美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室發表公報說,新研究所用碳納
碳納米管膜形成超流體的過程介紹
于量子液體低于某臨界轉變溫度會形成超流態。比如氦最豐富的同位素,氦-4,在低于 2.17 K(?270.98°C) 時便會變成超流體。氦-4形成超流態的相變稱為Lambda相變(Lambda transition),因它的比熱容對溫度曲線形狀如同希臘字母“λ”一樣。凝聚態物理學中一些相近的相變亦因而
石墨烯讓碳納米管氣凝膠變堅韌
據物理學家組織網近日報道,美國賓夕法尼亞州匹茲堡卡內基·梅隆大學的研究人員在易碎的碳納米管氣凝膠上覆蓋石墨烯涂層,使其猶如穿上超人斗篷一樣,在強度壓力下一改易塌癟狀態而轉變得堅韌耐壓,而當卸除負載后又可完全恢復原狀。該研究結果刊登在《自然·納米技術》雜志上。 研究人員說,他們演示的碳納米管