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超级材料IN CHINA-CNTs

已有 2357 次阅读 2014-7-3 16:22 |系统分类:科研笔记

       央视1日消息,我国科学家在新材料领域取得了世界级研究成果:北京大学李彦教授和她的课题组首次提出碳纳米管生长规律的控制方法,这一成果6月26日发表在了权威学术期刊《自然》杂志上。


REF: http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13434.html

       材料是碳基电子学发展的基础和关键,然而迄今人们仍没有办法实现碳纳米管的结构可控生长,这已经成为制约碳基电子学发展的瓶颈问题。李彦教授课题组经过12年的潜心研究,逐步深化了对碳纳米管的生长机制和催化剂作用的认识,在此基础上提出了一种实现单壁碳纳米管结构/手性可控生长的方案。

       碳纳米管仅由一层碳原子环绕而成,自身重量极轻,却拥有高出钢铁数百倍的拉伸强度,以及许多异常的力学、电学和化学性能,因而在复合材料和电子行业等领域有着非常广阔的应用前景,还被认为是制造“太空天梯”的理想材料。碳纳米管早在1991年就被发现,但由于20多年来各国科学家一直未能找到让碳纳米管结构可控生长的制备方法,其在碳基电子学发展和电子技术中的实际应用受到了极大制约。碳纳米管是一种新型的“超级材料”,它的强度可以达到钢材的300倍,而密度仅仅是钢材的六分之一。同时,它还有望成为硅的替代材料,让未来的手机、电脑外形更小、功能更强大。然而,碳纳米管是由碳原子组成的,在制造过程中,其内部的碳原子会随机呈现五边形、六边形、七边形等不同的排列组合。人们不知道如何来控制它的结构,从而得到具有特定性能的碳纳米管。这个难题已经困扰国际科学界20多年。

       北京大学化学与分子工程学院教授李彦和她的课题组,用乙醇为原料,使用一种新型钨基合金的催化剂,通过制作半导体材料常用的化学气相沉积法,得到了生长结构均一的碳纳米管。这一发现,为碳纳米管深度开发应用奠定了基础。

       这项研究成果6月26日发表在了《自然》杂志上,《自然》杂志是创立于英国的世界顶级学术刊物,通常只刊发自然科学领域最重要的发现。李彦团队的碳纳米管研究成果也获得了国际同行的高度赞誉。

 




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