爬上“梯子”摘星星,坐着“电梯”去月亮,这些科幻的场景,将有可能成为现实。近日,在北京市科委支持下,清华大学魏飞教授团队成功制备出单根长度达半米以上的碳纳米管,创造了新世界纪录,这也是目前所有一维纳米材料长度的**高值。相关内容近日在线发表在国际**期刊《美国化学会纳米》上。
碳纳米管是迄今发现的力学性能**好的材料之一,其单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍,远远超过其他材料。《科学美国人》杂志曾提出“在地球与月亮之间搭建一座天梯”的诱人梦想,但跨越如此长的距离而不被自身重量拉断的材料,只有碳纳米管,并且是批量制备,具有宏观长度、理论力学性质、单根长度达到米级甚至公里级以上。
对于碳纳米管的生长而言,其高温生长过程中催化剂的失活是一个不可逆的规律,从而限制了碳纳米管的长度;并且,随着催化剂失活,长的碳纳米管密度会急剧下降。因此,尽可能地提高其催化剂活性概率是进一步提高碳纳米管长度的**途径。该团队充分发挥材料制备和化工技术学科交叉的优势,在制造设备、制备工艺方面进行大量改进和创新,首次将生长每毫米长度碳纳米管的催化剂活性概率提高到99.5%以上,**终成功制备出单根长度超过半米的碳纳米管。 (以上来自于中国计量网 甄书秀整理)