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纳米管'森林'表面非常光滑

点击量:   时间:2017-05-13 01:02:25

作者:Tom Simonite(图片来源:Ken Teo)通过用碳纳米管“森林”覆盖表面,创造出比Teflon更粘的材料它可以用于构造微观机器和装置,这些机器和装置易于产生分子间力由于分子之间存在微小的吸引力,微观结构经历摩擦随着组件缩小到几百万分之一米的规模,这些力变得更加重要现在,英国剑桥大学,丹麦技术大学和南丹麦大学的研究人员已经找到了减少这种摩擦的方法他们发现用直立的碳纳米管涂覆工作表面可以使微观组件更容易在表面上移动该团队在硅片上涂上了一层直立的纳米管,通过一种称为化学气相沉积的工艺,间隔100纳米这产生了厚厚的“森林”管,每根管高1000纳米,宽100纳米然后研究人员用微小的杠杆将5微米宽的聚苯乙烯珠子推到表面上(见图)他们在金,硅,类金刚石碳和特氟隆的平面上重复测试他们发现纳米管覆盖的表面比最接近的竞争对手Teflon的粘性低四倍丹麦技术大学的PeterBøggild告诉“新科学家”杂志说:“粘在聚四氟乙烯上的软质乳胶珠可以像在足球场上一样在纳米管森林上推动”将珠子移过纳米管 - 森林表面需要0.2微牛顿的力,相比于特氟隆表面上的1.1微牛顿或金或硅表面上的超过1.4微牛顿一微克顿大约是提升千分之一克所需的力由于每根管的尖端仅接触上方物体的一小部分,因此减少了摩擦 “纳米管森林上的任何东西几乎悬浮在空中,”Bøggild解释说为了从不粘表面上抬起一些东西,研究人员只是使用一个粘性表面抓住物体在另一项实验中,丹麦技术大学的Kjetil Gjerde能够操纵铺设在纳米管顶部的有机纳米纤维他说,有机纳米纤维显示出在纳米电子学中的应用潜力,但它既柔软又脆弱,从未被如此巧妙地操纵过剑桥大学的Ken Teo说:“到目前为止,人们不得不像曲棍球一样推动他们” “但是很多时候他们要么坚持要么撕裂”研究人员通过将探头推入光纤下方的“森林”并将其向上提升来拾取纳米纤维 “管子像草一样,你可以把它们推进去,”Teo说研究人员展示了如何通过将纳米纤维从纳米管表面移动到一组电极上来测试其电性能 “在这种规模下,固体粘附是一个大问题,”英国赫尔大学化学家Tommy Horozov说 “这显示了如何解决操纵固体物体的长期问题”纳米管覆盖的表面可以更容易地使用像细胞这样的柔软材料,他建议道 Horozov使用了类似的技术来生产防水,即所谓的自清洁表面(参见防雾玻璃涂层具有明确的应用) “这是一种相同的方法,但表面干燥,