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爱国不爱平民兔
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几十年前,环球科学杂志曾提出一个诱人的梦想:在地球和月亮之间搭建太空电梯,使人类沿着天梯直接飞向太空。近日,清华大学化工系教授魏飞带领的化工系与微纳米力学中心联合研究团队,成功制备出世界上最长的,单根长度超半米的碳纳米管,坐着”电梯”去月球这样的科幻场景可能成为现实。碳纳米管重量轻,六边形结构连接完美,具有很多异常的力学电学和化学性能,其中力学性能十分突出,例如,碳纳米管单位质量上的拉伸强度使钢铁的276倍,远远超或其他任何材料,因此被认为是制造太空电梯的不二之选。
显然,实现上述梦想的前提是批量制备出具有宏观长度、并且具有理论力学性质的碳纳米管,单根长度达千米级以上。自1991年被发现以来,全世界的研究者为了提高其长度进行了大量艰辛探索。直到2009年,碳纳米管的最大长度只有十八点五厘米。清华大学机械系,物理系、化工系先后制成了20厘米长的单根碳纳米管。然而自从清华大学化工系制出20厘米长的单根碳纳米管之后,增加其长度就越发困难,国际上再也没有新的突破。
魏飞带领的研究团队在超长碳纳米管的制备方面展开了深入的研究工作。魏飞意识到需要重新审视制备方法论,他们发现超长碳纳米管本质上可以当作一种一维线性高分子其生长状况可以用舒尔-弗洛里分布机制来描述。该团队发现在这种机理描述下碳纳米管的催化剂活性概率起到了最关键的作用。对于碳纳米管的生长而言其高温生长过程中的催化剂失活是一个不可逆的规律,从而限制了碳纳米管的长度,因此提高催化剂活性概率是进一步增加长度的唯一途径,该团队充分发挥制备和化工技术的优势,在制造设备、工艺上进行大量改进和创新,首次将每毫米催化剂活性概率提高到百分之九十九点五以上,创造了新的世界纪录。
值得一提的是,这类超长碳纳米管拥有长度,、生长速度快,与结构完美的多种诱人特性,从而具有意想不到的机械性能。魏飞指出:”我们所制备的碳纳米管具有完美的结构、优异的力学性能和宏观长度,目前我们正在从事一米以上碳纳米管的制备,下一步我们希望能制备出千米以上长度并具有宏观密度的碳纳米管”
中国科学家成功制备世界最长碳纳米管将为太空天梯的制备开启一线曙光,除此之外,碳纳米管优异的力学性能使其在超强纤维、防弹衣等领域也有广阔前景I
2013年09月16日 09点09分
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显然,实现上述梦想的前提是批量制备出具有宏观长度、并且具有理论力学性质的碳纳米管,单根长度达千米级以上。自1991年被发现以来,全世界的研究者为了提高其长度进行了大量艰辛探索。直到2009年,碳纳米管的最大长度只有十八点五厘米。清华大学机械系,物理系、化工系先后制成了20厘米长的单根碳纳米管。然而自从清华大学化工系制出20厘米长的单根碳纳米管之后,增加其长度就越发困难,国际上再也没有新的突破。
魏飞带领的研究团队在超长碳纳米管的制备方面展开了深入的研究工作。魏飞意识到需要重新审视制备方法论,他们发现超长碳纳米管本质上可以当作一种一维线性高分子其生长状况可以用舒尔-弗洛里分布机制来描述。该团队发现在这种机理描述下碳纳米管的催化剂活性概率起到了最关键的作用。对于碳纳米管的生长而言其高温生长过程中的催化剂失活是一个不可逆的规律,从而限制了碳纳米管的长度,因此提高催化剂活性概率是进一步增加长度的唯一途径,该团队充分发挥制备和化工技术的优势,在制造设备、工艺上进行大量改进和创新,首次将每毫米催化剂活性概率提高到百分之九十九点五以上,创造了新的世界纪录。
值得一提的是,这类超长碳纳米管拥有长度,、生长速度快,与结构完美的多种诱人特性,从而具有意想不到的机械性能。魏飞指出:”我们所制备的碳纳米管具有完美的结构、优异的力学性能和宏观长度,目前我们正在从事一米以上碳纳米管的制备,下一步我们希望能制备出千米以上长度并具有宏观密度的碳纳米管”
中国科学家成功制备世界最长碳纳米管将为太空天梯的制备开启一线曙光,除此之外,碳纳米管优异的力学性能使其在超强纤维、防弹衣等领域也有广阔前景I