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美开发出碳纳米管焊接技术
加入时间:2013-12-23 来源:admin 访问量:3862
      美国伊利诺伊大学的研究人员近日开发出了一种能将比头发丝还细十万分之一的碳纳米管焊接在一起的新技术,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人员称,该技术有望大幅提高相关设备的性能,为碳纳米管的大规模生产和应用提供了可能。
      领导此项研究的伊利诺伊大学电气和计算机工程学教授约瑟夫·莱丁说,碳纳米管本身就是高品质的优良导体,但目前用单个碳纳米管制造晶体管还非常困难。现实中一般采用碳纳米管阵列的方式来解决这个问题。但电流在通过碳纳米管阵列时不得不“跳过”那些不同的纳米管之间的间隙,这大幅降低了其导电速度。
      在普通电路中,这样的接口会被焊接住,以保证其稳固程度和导电性能。但在纳米尺度上怎么来焊接这些比头发还要细十万分之一的碳纳米管呢?
      研究人员表示,首先将需要焊接的碳纳米管阵列放置在事先充满含有金属分子气体的腔体中。而后接通电源,让电流从碳纳米管阵列上通过,此时在电阻的作用下,连接处会出现发热现象。热量使腔体中的金属分子发生化学反应,将连接点精确地焊接起来。当焊接成功空隙消失后,该处的电阻会显著下降,发热反应随即停止,焊接程序宣告完成。
      莱丁称,这种纳米焊接仅仅需要几秒钟的时间,它不但大幅提高了碳纳米管单管的制造水平,也为其大规模生产提供了新的可能。化学气相沉积技术是一种在商业上获得大规模应用的成熟技术,与现有碳纳米管的生产过程能够很好地兼容,可以很方便地加入到其生产工艺当中。目前,研究小组正在对该技术进行优化,以进一步降低其操作难度和使用成本。

 
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