2009年12月30日 星期三

全部揉在一起 超彈性 超導電

把奈米碳管跟高分子揉在一起, 新的材料就產生了-就算有很大的變形導電性還是固定的喔! 裡面重要的技巧就是怎麼把碳管上面的電荷先中和掉, 避免碳管本身的凝聚. 這研究用了離子液體...嗯...當然還有很多小技巧 :P 日本人最會了!

相關學術文獻

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http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%A2%B3%E7%BA%B3%E7%B1%B3%E7%AE%A1

奈米碳管(Carbon nanotube,又譯碳奈米管,略稱CNT)與金剛石、石墨、富勒烯一樣,是碳的一種同素異形體。

奈米碳管是在1991年1月由日本筑波NEC實驗室的物理學家飯島澄男使用高解析度分析電鏡從電弧法生產的碳纖維中發現的[1]。它是一種管狀的碳分子,管上每個碳原子採取SP2雜化,相互之間以碳-碳σ鍵結合起來,形成由六邊形組成的蜂窩狀結構作為奈米碳管的骨架。每個碳原子上未參與雜化的一對p電子相互之間形成跨越整個奈米碳管的共軛π電子云。按照管子的層數不同,分為單壁奈米碳管和多壁奈米碳管。管子的半徑方向非常細,只有奈米尺度,幾萬根奈米碳管並起來也只有一根頭髮絲寬,奈米碳管的名稱也因此而來。而在軸向則可長達數十到數百微米。

奈米碳管的分子結構決定了它具有一些獨特的性質。由於巨大的長徑比(徑向尺寸在奈米量級,軸向尺寸在微米量級),奈米碳管表現為典型的一維量子材料,它的電子波函數在管的圓周方向具有周期性,在軸向則具有平移不變性,大大純化了理論工作,並做出了一些預言。理論預言,奈米碳管具有超常的強度、熱導率、磁阻,且性質會隨結構的變化而變化,可由絕緣體轉變為半導體、由半導體變為金屬;具有金屬導電性的奈米碳管通過的磁通量是量子化的,表現出阿哈羅諾夫-玻姆效應(A-B效應)。

奈米碳管上碳原子的P電子形成大範圍的離域π鍵,由於共軛效應顯著,奈米碳管具有一些特殊的電學性質。

常奈米碳管上原子排列的方向,與奈米碳管的導電性能密切相關。對於一個給定(n,m)的奈米管,如果有2n+m=3q(q為整數),則這個方向上表現出金屬性,是良好的導體,否則表現為半導體。對於n=m的方向,奈米碳管表現出良好的導電性,電導率通常可達銅的1萬倍

scimage 提到...

http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search-c/view_etd?URN=etd-0715108-155317
林哲葳 碩士論文 摘要

本研究主要是利用離子液體(IL)來分散多層壁奈米碳管(MWCNT),以聚亞醯胺(PI)為基材,製作多層壁奈米碳管塑膠複合材料,並將其高電磁屏蔽效率(SE)應用於光收發模組電磁輻射干擾(EMI)上。實驗結果顯示經由離子液體分散的多層壁奈米碳管塑膠複合材料在頻率1 GHz到3 GHz的範圍內,可達到38 dB至45 dB的遠場電磁屏蔽效率。相對於沒有使用分散製程的電磁屏蔽複合材料,使用離子液體分散多層壁奈米碳管的電磁屏蔽複合材料,能在摻雜多層壁奈米碳管較低的重量百分比下達到相當程度的電磁屏蔽效率。
為了清楚地了解系統中分子間的作用力,多層壁奈米碳管的分散機制也被定性地研究。多層壁奈米碳管的聚集是由於碳管間的凡得瓦力(van der Waals forces)吸引所致,在研究中我們使用離子液體來分散多層壁奈米碳管,主要是由於離子液體中的陽離子與碳管表面π電子間的作用力大於多層壁奈米碳管間微弱的凡得瓦力所致,在導電率量測中,加入離子液體分散的多層壁奈米碳管複合材料薄膜,其展透門檻為5.2 wt%,未加離子液體分散的薄膜其展透門檻為11.5 wt%,由展透門檻的降低,可證實加入離子液體的確可以幫助分散多層壁奈米碳管。從拉曼光譜分析中可確認使用離子液體分散並不改變多層壁奈米碳管複合材料原本的特性,屬於物理分散而非化學分散。
進一步地,使用離子液體分散的多層壁奈米碳管塑膠複合材料來封裝電單極天線,其結果顯示在頻率2.8 GHz時,可達37 dB的近場電磁屏蔽效率,表示其具有高電磁屏蔽效應以及抗電磁輻射干擾的效果。故可以適用於低成本、高性能光收發模組之封裝材料,可應用在都會網路及光纖到家 (FTTH) 的光通訊系統上。

匿名 提到...


你真厲害阿
你是物理系的嗎?

匿名 提到...

銅的一萬倍,真的太厲害了,換句話說
電阻比銅低一萬倍的意思嗎,造價不知會不會很貴?
不知奈米碳管,導熱的效果如何,真是期待

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