AI导读:

  西班牙科学家开发出一种可规模化生产工艺,研制出的新型碳纳米管纤维电导率提升了17倍以上,可与铜和铝媲美,重量仅为铜的1/6。这一突破有望重塑航空航天、电动汽车和无人机等领域,这些行业迫切需要既轻质又强韧的高性

  西班牙科学家开发出一种可规模化生产工艺,研制出的新型碳纳米管纤维电导率提升了17倍以上,可与媲美,重量仅为的1/6。这一突破有望重塑航空航天、电动汽车无人机等领域,这些行业迫切需要既轻质又强韧的高性能导线。相关研究论文发表于新一期《科学》杂志。

  碳纳米管一直被视为构建理想导体的重要材料,其密度低,兼具出色的电学、热学和力学性能。但迄今为止,其导电性始终未能达到在工业规模上真正替代等传统材料的水准。

  在最新研究中,马德里先进材料研究所、马德里技术大学和萨拉戈萨大学科学家利用新工艺,制备出新型气相插层碳纳米管纤维。

  这项研究的关键,是将四氯酸盐作为掺杂剂引入新型碳纳米管纤维内部。四氯酸盐能在不破坏纤维阵列结构的前提下掺入,在保留碳纳米管本来结构的同时,提高电导率,且维持了优异的力学性能。相比其他掺杂剂,四氯铝酸盐能带来巨大的掺杂效果,又不会过分增加重量。

  研究证实,用四氯铝酸盐掺杂高度取向的碳纳米管纤维后,块状纤维的电导率提升了17倍以上,平均电导率超越铜,最高测量值则高于铝,且重量只有铜的1/6。凭借这一显著的重量优势,新型碳纳米管纤维不仅拥有优异的重量性能比,也达到了满足工业要求的电导率水平。

  这是科学家首次用碳纳米管纤维取得如此成果,产品导电性足够优异,为传统导电材料提供了一种现实的工业替代方案。

(文章来源:科技日报)