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来自莫斯科物理技术研究所（MIPT）、超硬和新型碳材料技术研究所（TISNCM）、莫斯科国立大学（MSU），和国家科技大学留学生的研究人员已经表明一个超强材料通过和“融合”的多壁碳纳米管一起被产生。
据科学家们说，这种材料是强大到足以在非常苛刻的条件下，尤其能使其应用在航空航天工业中。
本文作者进行了一系列的实验来研究高压对多壁碳纳米管（碳纳米管）的影响。此外，他们模拟高压细胞中的纳米管的行为，发现在多壁碳纳米管的外壁上的剪应力应变导致它们彼此连接，因为它们的外表面上的结构可以重排。然而，内同心的纳米管能完全保持它们的结构：它们只是在压力下收缩，一旦压力被释放，就恢复它们的形状，。
本研究的主要特点是，它表明共价结合引起的多壁碳纳米管互联（聚合）的可能性；这些纳米管比生产单壁更加便宜。
“这些纳米管之间的连接只影响外壁的结构，而内层保持完整。这允许我们保留纳米管本身的卓越的耐久性，”在MIPT分子和化学物理系同样也是在TISNCM功能纳米材料实验室负责人的Mikhail Y. Popov教授这样评论道。
剪切金刚石压砧（SDAC）用于碳纳米管的压力处理。实验是在高达55 GPA的压力进行的，这比在马里亚纳海沟底的水压力的500倍。该电池由两个钻石组成，其中一个材料的样品可以被压缩。而SDAC的样品是不同于其他类型的细胞，它可以适用于由旋转的一个铁砧控制剪切变形的材料。在一个SDAC样本受到的压力中，既有静水压力和剪切组件，即应力施加在垂直和平行于表面。通过使用计算机模拟，科学家发现这两种类型的应力会以不同的方式影响管的结构。静水压力成分改变碳纳米管壁的几何中的一个复杂的方式，而外墙上剪切应力诱导SP3-形成杂化非晶化区域，通过共价键合的方法将它们连接到相邻的碳管。当应力去除，连接多壁管的内层形状复原。
碳纳米管凭借其独特的力学，热学和导电性能具有广泛的商业应用。它们用于电池和蓄电池，平板电脑和智能手机的触摸屏、太阳能电池、防静电涂料、和电子组合框架。
原文链接：http://www.chemeurope.com/en/news/160477/pressure-welding-nanotubes-creates-ultrastrong-material.html
编辑：lpp
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发表于 2016-12-6 09:43:41
