在聚合物中包裹碳纳米管可提高其性能

导读 日本九州大学的科学家表示,聚合物包裹的碳纳米管在生物技术和能源应用方面具有很大的前景。科学家们在20世纪90年代初首次报道了碳纳米管。

日本九州大学的科学家表示,聚合物包裹的碳纳米管在生物技术和能源应用方面具有很大的前景。

科学家们在20世纪90年代初首次报道了碳纳米管。从那时起,这些小型气缸已成为减少技术设备及其组件尺寸的一部分。碳纳米管(CNT)具有非常理想的性质。它们比钢强100倍,重量的六分之一。它们具有铜的导电性和导热性的数倍。并且它们几乎没有大多数金属常见的环境或物理降解问题,例如热收缩和膨胀或侵蚀。

CNT具有聚集的趋势,形成管的“团块”。为了在应用中利用其出色的性能,它们需要分散。但它们不溶于许多液体,使其均匀分散困难。

日本九州大学的科学家开发出一种技术,可以“去除”聚集的碳纳米管团块并将其分散在溶剂中。它涉及使用不涉及电子共享的键将管包裹在聚合物中。该技术称为非共价聚合物包裹。尽管通过共价聚合物包裹共享电子导致更稳定的键,但它也改变了碳纳米管的固有所需性质。因此,非共价包裹在大多数情况下被认为是优越的,因为它对管造成的损害最小。

科学家Tsuyohiko Fujigaya博士和Naotoshi Nakashima博士进行了一项研究回顾,分析了聚合物包装的各种方法,并总结了聚合物包裹的碳纳米管可以使用的应用。他们的评论发表在先进材料科学与技术。

他们发现多种聚合物可用于碳纳米管的非共价包裹。最近,确实开发了许多聚合物分散剂,其不仅分散CNT而且还为它们增加新的功能。这些聚合物分散剂现在被广泛认可并用于许多领域,包括生物技术和能源应用。

用生物相容性材料稳定包裹的CNT在生物医学中非常有吸引力,例如,由于它们具有令人难以置信的通过生物屏障而不产生免疫应答的能力。因此,在药物递送领域中存在聚合物包裹的CNT的高可能性。

此外,将碳纳米管包裹在聚合物中改善了它们在太阳能电池中的光伏功能,例如,当聚合物的功能类似于光接收颜料时。

因为聚合物的设计可以容易地定制,所以预期聚合物包裹的CNT的功能将进一步扩展,并且将开发使用它们的新应用。

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