碳纳米管研究(转载)

2010-12-22

 

       这种纤维能够应用于几乎所有领域。飞机、汽车以及轮船都可以使用这种重量轻、富有弹性的材料。人类还能够利用这种技术制造拥有极小滤网的过滤器,这种过滤器甚至可以过滤微小病毒。纳米碳纤维也可以应用于纺织、二次电池、燃料电池以及其他诸多领域。
       科学家的灵感往往来自于大自然,比如说达芬奇发明飞行器的灵感就是来自于空中的飞鸟。但是,如果不能将想法付诸实践,那么仅仅的突发奇想还是不够的。
       韩国化学研究院的李载洛博士在过去的28年里为将他的想法付诸实践做着不懈努力,并在碳纤维领域取得了惊人的发现。今天,就让我们一起去了解一下李博士的最新科学发明。这个技术可以为生产纳米直径又长又细的纤维创造条件。有了这种技术,就可以生产100万千米的纳米纤维,这相当于往返地球和月球的距离。利用这种技术制造的纤维直径在50~100纳米之间,是人类头发直径的千分之一。
       简单的说,韩国化学研究院李载洛博士的研究成果是一种可以生产肉眼无法识别的极细纤维的技术。一般来说,纤维越细,越能保证产品的高质量。李博士研发的这种技术能够生产直径800纳米长度100万千米的纤维。此外,对于纺织工业中编织等工艺来说,用这种技术生产既细又长的纤维比传统的生产工艺更简单。接下来,李博士将为我们介绍研发这种技术为什么需要28年这么长的时间。
       许多科学家都为这种技术贡献了很多时间和精力,但是他们都未能战胜在研究过程中的各种难题。这其中最大的难题就是翘曲现象。翘曲现象是指纤维变型,这会阻止纤维分离形成单股。克服这个难题花费了我很长的时间。韩国的科学家最终决定在发生翘曲,形成单股之前,将其收拢。他们想到这个主意主要是从金丝网中得到启发。此前,他们很难观察纳米纤维,并防止出现翘曲现象。但是,如果能够像金丝网那样给纤维图上颜色,那么就能够直观的测量出纤维丝之间的距离,并防止他们分离形成单股。
       纺织品在人类历史中起到重要的作用。今天的高端纺织品并不仅仅是做衣服,而是应用于医疗、体育以及娱乐休闲领域。特别是被称为“梦之新材料”的碳纤维,重量为铁的1/5,强度是铁的10倍,而弹性是铁的7倍。目前,碳纤维已经是半导体和航空领域不可或缺的材料。截至目前,人类还不可能生产出纳米级碳纤维,这主要是因为纤维会出现变形,并彼此分离成为单股。但是,从蜘蛛网得到启发,李博士找到了一种可以在纤维彼此分离前收拢拉伸纤维的方法。当给盛装纤维的容器通电,碳纤维就可以在彼此不粘连的情况下穿过微小的小孔。这项技术为碳纤维在各个领域的应用创造了条件。这项技术可以应用到诸多领域,从航空到空气净化。例如,科学家计划于2022年在宇宙中建设一个太阳能发电装置,将100千米的太阳能光板安装到宇宙空间中,我们的纳米碳纤维就可以用于制造这种既大又轻的装置。

       这种纤维能够应用于几乎所有领域。飞机、汽车以及轮船都可以使用这种重量轻、富有弹性的材料。人类还能够利用这种技术制造拥有极小滤网的过滤器,这种过滤器甚至可以过滤微小病毒。纳米碳纤维也可以应用于纺织、二次电池、燃料电池以及其他诸多领域。李教授的研究已经在诸多领域实现商业化,比如说半导体、显示器、电池领域,甚至是制造人造皮肤和血管的生物工程领域。为了刺激目前进口全部碳纤维材料的韩国纺织业,李博士计划寻找合作伙伴试生产相关产品,并于明年建立量产体系。他还希望高速发展高科技材料为韩国纺织业开启一个新的未来。

(转载:http://www.frponline.com.cn

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