科學家利用碳納米管制造出堅硬材料

　　美國科學家發(fā)現(xiàn)，用一層碳納米管、一層聚合物層層交疊出的“夾心餅干式碳納米管”具有超強硬度，可與工程中使用的超硬陶瓷材料媲美。

　　美國俄克拉荷馬州立大學的科學家在最新一期英國《自然材料學》雜志上報告了他們的這一成果。他們說，這種新的超硬材料是完全有機的，而且很輕，適用于制造植入人體并長期發(fā)揮作用的醫(yī)療器件，在航天工業(yè)方面也有很好的應用前景。

　　碳納米管是由碳原子網(wǎng)形成的空心圓柱，直徑只有幾納米，長只有幾千納米（即幾微米），科學家一直希望能用它制造更好的碳纖維材料。對單個碳納米管的測試也表明，它確比一般用于制造賽車、網(wǎng)球拍的碳纖維更堅固。但是，用大量碳納米管制造超硬材料的嘗試一直不太成功，因為如果把它們像普通碳纖維那樣與聚合物混合，碳納米管很容易聚集成無用的團塊，無法發(fā)揮其優(yōu)越性能。俄克拉荷馬州立大學的科學家使用的新方法，把材料交替浸在碳納米管水“溶液”和聚合物溶液里，使材料表面交替生成單分子層的碳納米管和聚合物。這就避免了碳納米管聚集成團的問題。通過往碳納米管上添加化學基團，促進碳納米管和聚合物的結合，還可進一步提高硬度。這樣制造出的材料硬度比普通的碳纖維材料要高幾倍，可與碳化硅纖維、碳化鉭等超硬材料相媲美。

　　科學家說，這種交替浸泡生成“夾心餅干式碳納米管”的方法并不困難，成本較低，但碳納米管本身的造價較高，是該技術付諸實用的一個阻礙。