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“碰撞大法”令碳納米管轉變成超高強碳材料

作者：中國科學院成都有機化學有限公司來源：http://www.sikpqwc.cn 日期：2016-09-29 15:13:50

“撞”出一片新天地!美國萊斯大學的一組研究人員利用碳納米管與其他微觀結構高速撞擊的方法，制備出了納米金剛石。

微觀結構決定材料的強度，納米管便是其中的佼佼者。美國萊斯大學的一組研究人員一直致力于探索利用納米管狀結構的新方法，最終得出了“碰撞法”這一最新成果。

最近，利用碳納米管和其他微觀結構高速撞擊的方法，科學家們制備出了納米金剛石。研究員利用輕氣體槍推動微觀結構以超高速撞擊鋁基體，有些碰撞力足以破壞納米管的原子之間的化學鍵，并生成特殊的原子結構。

這些因撞擊而生成的微觀結構引發了科學家們的濃厚興趣，他們希望在此基礎上為太空飛船及衛星制備出彈性更好的輕質材料。萊斯大學的研究生Sehmus Ozden在一場新聞發布會上表示，“衛星和太空飛船面臨各種拋射體帶來的毀滅性危險，例如，微小隕石和軌道碎片。為了避免這種毀滅性的危害，我們需要力學性能極佳的輕質彈性材料。碳納米管不失為一種理想的解決方案。”

研究人員測試了納米管經受不同速度的碰撞的情況。在低速撞擊(大約每秒2.4英里)的情況下，大部分的納米管不發生變化;在中等速度(大約每秒3.2英里)的撞擊下，多數納米管仍然保持不變;撞擊速度高達每秒4.3英里時，只有少數納米管未受影響;而在撞擊速度達到最快時，大多數的納米管分裂成納米帶，并重新組合成新的微觀結構。

萊斯大學的博士后研究員Chandra Sekhar Tiwary說道，“我們之前的報告曾顯示，碳納米管受到高速撞擊而形成石墨烯納米帶。原本我們希望得到碳納米結構，沒想到還觀察到了納米金剛石，這令我們感到驚訝。”

目前，這項新研究發表在ACS Applied Materials and Interfaces雜志上。

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