中國粉體網(wǎng)訊  莫斯科物理技術(shù)學(xué)院(MIPT)新型超硬度和碳材料研究所(TISNCM)、莫斯科國立大學(xué)(MSU)和莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院的研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，我們可以通過一起熔融多層的碳納米管來生產(chǎn)一種超強(qiáng)度材料。

根據(jù)這些科學(xué)家所說，這種材料具有非常高的強(qiáng)度，可以適應(yīng)極其惡劣的環(huán)境狀態(tài)，這對于航空航天工業(yè)領(lǐng)域來說是非常有用的。

該論文的作者做了一系列實(shí)驗(yàn)來研究高壓對多層碳納米管(MWCNTs)的影響。除此之外，他們模擬了碳納米管在高壓容器中的反應(yīng)，之后發(fā)現(xiàn)多層碳納米管(MWCNTs)的外表面的剪切應(yīng)力應(yīng)變行為導(dǎo)致它們相互結(jié)合在一起，這是由于多層碳納米管(MWCNTs)要在外表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組。然而，內(nèi)部同軸的納米管還是完整地保留了它們的結(jié)構(gòu)：它們僅僅在壓力下收縮，一旦卸掉壓力之后，又恢復(fù)本來的形狀。

這個(gè)研究的主要特點(diǎn)是它證明了管間的共價(jià)鍵引起了互聯(lián)（聚合）的多層納米管，生產(chǎn)這些納米管比一個(gè)個(gè)生產(chǎn)單層納米管要更加便宜。

Mikhail Y. Popov是莫斯科物理技術(shù)學(xué)院(MIPT)分子和化學(xué)物理系的教授，也是新型超硬度和碳材料研究所(TISNCM)功能納米材料實(shí)驗(yàn)室的領(lǐng)導(dǎo)者，他評論道：“納米管之間的這些連接僅僅能影響納米管的外部管壁結(jié)構(gòu)，然而內(nèi)層仍然保持不變，這使得我們可以獲得原始納米管非凡的耐久性能�！�

剪切金剛石砧(SDAC)就是用納米管壓力處理得到的，該實(shí)驗(yàn)在55Gpa的壓力下進(jìn)行，這個(gè)壓力是馬里亞納海溝底部水壓的500倍。壓力腔由兩塊金剛石組成，材料樣品在它們之間被壓縮。剪切金剛石砧(SDAC)和其他類型的壓腔不同，它可以通過旋轉(zhuǎn)其中的一個(gè)砧來控制材料剪切變形。因而，剪切金剛石砧(SDAC)中的樣品既承受著靜力學(xué)壓力又承受著剪切力，這種壓力施加在正常方向和與樣品表面平行的方向上。

科學(xué)家們通過電腦模擬，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩種壓力可以以不同的方式影響納米管的結(jié)構(gòu)。靜力學(xué)壓力通過復(fù)雜的方式來改變納米管的管壁幾何結(jié)構(gòu)，然而剪切力會引起外壁無定型區(qū)域發(fā)生sp3雜化，通過共價(jià)鍵來把它們和附近的碳納米管結(jié)合在一起。當(dāng)壓力除去時(shí)，被連接的多層納米管的內(nèi)層形狀又恢復(fù)如初。

碳納米管由于具有獨(dú)特的機(jī)械、熱導(dǎo)性能，具有廣泛的商業(yè)化應(yīng)用范圍。它們可以應(yīng)用于蓄電池、平板電腦和手機(jī)觸摸屏、太陽能電池、抗靜電涂料以及這些電子產(chǎn)品的組合框架中。