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(zhì)、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(fā)展有著重大的戰(zhàn)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,以實驗及理論研究相結(jié)合,對碳納米管纖維紡絲技術和增強機理進行了深入研究,實現(xiàn)了碳納米管纖維的穩(wěn)定制備,纖維直徑可調(diào)控(3至20微米)并且比強度可達到2.8牛/特,其力學性能已超越傳統(tǒng)碳纖維。
研究還發(fā)現(xiàn),碳納米管纖維比傳統(tǒng)碳纖維具有更好的柔韌性和表面修飾性;將碳納米管纖維通過電鍍等表面改性,可使其導電率與銅絲相媲美;可用以制備高性能的復合材料和電控智能透明轉(zhuǎn)變復合薄膜材料。相關研究成果研究已申請了5項中國專利,已在國際權威學術期刊ACS Nano、Small、Applied Physics Letters和Carbon上發(fā)表,并應邀為Pan Stanford Publishing即將出版的《碳納米管及其應用》專著上撰稿。
左圖:碳納米管纖維紡絲制備。右圖:通過熱處理增強纖維力學性能。