“碰撞大法”令碳纳米管转变成超高强碳材料

材料牛注：“撞”出一片新天地！美国莱斯大学的一组研究人员利用碳纳米管与其他微观结构高速撞击的方法，制备出了纳米金刚石。

微观结构决定材料的强度，纳米管便是其中的佼佼者。美国莱斯大学的一组研究人员一直致力于探索利用纳米管状结构的新方法，最终得出了“碰撞法”这一最新成果。

最近，利用碳纳米管和其他微观结构高速撞击的方法，科学家们制备出了纳米金刚石。研究员利用轻气体枪推动微观结构以超高速撞击铝基体，有些碰撞力足以破坏纳米管的原子之间的化学键，并生成特殊的原子结构。

这些因撞击而生成的微观结构引发了科学家们的浓厚兴趣，他们希望在此基础上为太空飞船及卫星制备出弹性更好的轻质材料。莱斯大学的研究生Sehmus Ozden在一场新闻发布会上表示，“卫星和太空飞船面临各种抛射体带来的毁灭性危险，例如，微小陨石和轨道碎片。为了避免这种毁灭性的危害，我们需要力学性能极佳的轻质弹性材料。碳纳米管不失为一种理想的解决方案。”

研究人员测试了纳米管经受不同速度的碰撞的情况。在低速撞击（大约每秒2.4英里）的情况下，大部分的纳米管不发生变化；在中等速度（大约每秒3.2英里）的撞击下，多数纳米管仍然保持不变；撞击速度高达每秒4.3英里时，只有少数纳米管未受影响；而在撞击速度达到最快时，大多数的纳米管分裂成纳米带，并重新组合成新的微观结构。

莱斯大学的博士后研究员Chandra Sekhar Tiwary说道，“我们之前的报告曾显示，碳纳米管受到高速撞击而形成石墨烯纳米带。原本我们希望得到碳纳米结构，没想到还观察到了纳米金刚石，这令我们感到惊讶。”

目前，这项新研究发表在ACS Applied Materials and Interfaces杂志上。

原文链接：Material scientists turn nanotubes into super strong carbon。

文献链接：Ballistic Fracturing of Carbon Nanotubes。

本文由编辑部杨洪期提供素材，丁一琴编译，点我加入材料人编辑部。