日本開發出碳納米管聯接新工藝
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下一篇 2011-08-24 10:18:21
日本國家先進工業科技研究所研究人員表示，他們已開發出一種新技術，能將相同或近似直徑的碳納米管像拼接水管一樣連接起來。研究人員期望，未來無論碳納米管直徑大小都可利用此種技術進行無縫連接。該研究成果刊登在近期《自然·納米技術》雜志上。
研究人員通過電子顯微鏡第一次觀察到一個單壁碳納米管的分裂過程。他們將單壁碳納米管橋接在兩個電極上，并施以強電流，從而引發碳納米管的中段逐漸收窄直至最終分裂，造成兩個碳納米管的末端以相同的直徑閉合或蓋上“帽子”。
蓋上“帽子”的末端互相向對方移動，電極間的電壓緩慢地從零開始上升。在達到某個閾值電壓和電流時，兩個納米管就會突然迅速再次融合起來。研究人員發現，他們可在同一個碳納米管上數次重復這樣的分裂－融合過程，到目前為止，最多可達7次之多。
研究人員還試圖將不同直徑的碳納米管連接起來，但沒有成功。研究人員將失敗的原因歸于納米管的手性，由于兩個不同直徑碳納米管的手性不同，在試圖迫使兩管合并時，這種不匹配會導致原子層級的問題。
為解決這個問題，研究人員提出的解決方案是：在兩個碳納米管間插入鎢原子以催化融合進程。鎢長期以來被認為可幫助碳原子“石墨化”，即將它們組織成有序結構。在還原過程中，通過來回移動這些顆粒，碳納米管就能無縫融合在一起。
研究人員稱，利用此項技術可制造出更長的碳納米管，甚至是帶有分叉的碳納米管。這樣的結構將會有許多應用，如制作場效應晶體管或電流引線。
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