美科學家發明新型碳基復合材料

    美國科學家19日報告說,他們開發出一種能從天然石墨中提取單壁納米碳層,并將單壁納米碳層摻合在聚合塑料、玻璃或陶瓷中的新工藝,運用這種方法可以制造出多種碳基復合材料。 
   單壁納米碳層是僅有一個原子厚的碳晶體薄片。由于碳原子均勻分布在二維平面上,這種材料有優異的機械、電學和化學特性,是納米技術的基礎材料,碳納米管就是由單壁納米碳層“卷”起來形成的。但是,迄今科學家還沒有找到大規模制造單壁納米碳層的方法。 
   美國西北大學教授羅德尼?羅夫等人在將于20日出版的新一期《自然》雜志上報告說,天然石墨可以成為制造單壁納米碳層的合適原料。他們解釋,石墨實際上也是由無數單壁納米碳層像鱗片那樣“疊”起來的,不過層與層之間的化學鍵很弱,使得石墨材料非常脆弱、柔軟。 
   為此,羅夫等人用化學方法將組成石墨的單壁納米碳層“剝”下來,并均勻分布在載體材料中,從而合成了一種新型復合材料。研究人員說,他們將單壁納米碳層摻合在聚苯乙烯之中,制造出的復合材料具有特殊的性質。比如,當單壁納米碳層在復合材料中的比例為0.1%時,它幾乎是絕緣的,而當比例達到1%時,就變成了良好的導體。 
   羅夫等人認為,這種以單壁納米碳層為基礎的聚合塑料也呈現優異的機械特性,可應用于電氣、航空、航天等許多工業領域。此外,用他們開發的方法還可以將單壁納米碳層摻合在玻璃、陶瓷等許多其他材料中,形成新的復合材料。