탄소 나노튜브 터치스크린은 2007~2008 년 첫 개발에 성공했으며 천진푸나 원창사가 20 1 1 산업화를 달성했다. 지금까지 많은 스마트폰들이 탄소 나노튜브 소재로 만든 터치스크린을 사용하고 있다. 기존의 산화 인듐 주석 (ITO) 터치스크린과는 달리, 산화 인듐 주석에는 희귀한 금속' 인듐' 이 함유되어 있으며, 탄소 나노튜브 터치스크린의 원료는 메탄, 에틸렌, 아세틸렌 등 탄화수소 가스로, 희귀한 광물 자원의 제한을 받지 않는다. 둘째, 포장막으로 만든 탄소 나노튜브 박막은 전도성의 비등방성을 가지고 있으며, 천연 내장 그래픽처럼 광각, 각식, 워싱 과정이 필요하지 않아 대량의 물과 전기를 절약하고 친환경적이고 에너지 절약된다. 엔지니어는 또한 탄소 나노튜브를 이용하여 비등방성을 전도하는 위치 지정 기술을 개발했으며, 탄소 나노튜브 박막만 있으면 터치점의 X 와 Y 좌표를 판단할 수 있다. 탄소 나노튜브 터치스크린은 유연성, 간섭 방지, 방수, 충돌 방지, 스크래치 방지 기능도 갖추고 있어 표면 터치스크린으로 만들 수 있어 웨어러블 장비, 스마트 가구 등 제품에 적용할 수 있는 잠재력이 크다.
물리학자 조직망과 BBC 9 월 26 일 20 13 에 따르면 미국 스탠퍼드 대학의 엔지니어들은 차세대 전자 장비 분야에서 획기적인 발전을 이루며 처음으로 탄소 나노튜브로 컴퓨터 원형을 만들어 실리콘 모델 기반 컴퓨터보다 작고 빠르며 에너지 효율이 높다고 합니다.
Giovanni de mikkeli 교수는 스위스 로잔 연방 공과대학의 전기공학원 주임인 Giovannide Mikkeli 교수가 이 세계적인 업적의 두 가지 핵심 기술 기여도를 강조했습니다. 우선 탄소 나노튜브 회로를 기반으로 한 제조 공정이 마련되었습니다. 둘째, 탄소 나노튜브를 이용한 계산이 가능하다는 것을 보여주는 간단하고 효과적인 회로를 만들었다. 차세대 칩 설계 및 연구 연맹과 일리노이 대학교 어바나 샴페인 대학의 나레시 교수는 탄소 나노튜브 컴퓨터가 성숙되기까지 몇 년이 더 걸릴 수 있지만, 이 돌파구는 향후 탄소 나노튜브 반도체 산업 생산의 가능성을 부각시킨다고 논평했다.
수소는 많은 사람들이 미래의 청정 에너지로 여긴다. 수소 자체의 밀도가 낮아 액체로 압축하여 저장하는 것은 매우 불편하다. 탄소 나노튜브는 무게가 가볍고 구조가 중공하여 수소를 저장하는 훌륭한 컨테이너로 사용할 수 있으며, 저장된 수소 밀도는 액체나 고체 수소보다 훨씬 높다. 적당히 가열하면 수소가 천천히 방출될 수 있다. 연구원들은 탄소 나노튜브로 휴대용 수소 저장 용기를 만들려고 시도하고 있다.
탄소 나노튜브는 금속, 산화물 및 기타 물질을 충전하여 탄소 나노튜브를 금형으로 사용할 수 있게 한다. 먼저 탄소 나노튜브에 금속과 같은 물질을 채운 다음 탄소층을 각식함으로써 가장 미세한 나노급 선이나 새로운 1 차원 재료를 만들어 미래의 분자 전자 장치나 나노 전자 장치에 적용할 수 있다. 일부 탄소 나노튜브 자체도 나노스케일의 실로 사용될 수 있다. 이런 식으로 탄소 나노튜브나 관련 기술로 만든 마이크로와이어를 실리콘에 배치하여 더 복잡한 회로를 만들 수 있다.
탄소 나노튜브의 특성을 이용하여 많은 우수한 복합 재료를 만들 수 있다. 예를 들어, 탄소 나노튜브로 강화된 플라스틱은 우수한 기계적 성능, 전도성, 내식성 및 차폐 전파를 가지고 있습니다. 시멘트를 기초로 한 탄소 나노튜브 복합재는 내충격성, 정전기 방지, 내마모성 및 안정성이 뛰어나 환경에 영향을 미치지 않습니다. 탄소 나노튜브는 세라믹 복합 재질을 강화하여 강도가 높고 내충격성이 우수합니다. 탄소 나노튜브에 5 원환 결함의 존재로 반응 활성성이 높아졌다. 고온과 같은 물질 조건 하에서 탄소 나노튜브는 끝면에 튜브를 형성하기 쉽고, 금속에 침투하기 쉬우며, 금속과 금속 기반 복합 재료를 형성한다. 이 재질은 강도, 고계수, 고온, 열팽창 계수가 작고 내열 변형력이 강하다.
탄소 나노튜브는 또한 물리학자들에게 모세현상 기계를 연구하는 최고의 모세관을 제공하고 화학자들에게 나노 화학반응을 위한 최고의 시험관을 제공한다. 탄소 나노튜브의 작은 입자는 전류에서 탄소 나노튜브의 스윙 주파수를 변화시킬 수 있습니다. 이를 통해 1999 년 브라질과 미국의 과학자들은 10- 17kg 의 정확도로 단일 바이러스의 질량을 측정할 수 있는' 나노 저울' 을 발명했다. 그런 다음 독일 과학자들은 단일 원자 중량이라고 부를 수 있는 나노 저울을 개발했다.
탄소 나노 튜브 분산제 사용 소개 및 제안
무석왕소 플라스틱 소재유한공사의 탄소 나노튜브와 탄소 나노튜브 분산제를 예로 들면, 연구와 실천 경험은 다음과 같다.
첫째, 탄소 나노 튜브 분산 기술의 세 가지 요소
둘째, 분산제의 권장 복용량
셋. 탄소 나노 튜브 분산제 개요
넷. 초음파 분산 장비 사용 권장 사항 및 분산 사례
동사 (verb 의 약어) 연삭 분산 장치 사용 권장 사항
탄소 나노튜브 분산 기술의 세 가지 요소: 분산 매체, 분산제, 분산 설비
1, 분산 미디어
(1) 점도에 따라 분산 미디어는 고점도, 중간 점도 및 저점도 세 가지로 나눌 수 있습니다. 물과 유기용제 등 저점도 매체에서는 탄소 나노튜브가 쉽게 분산된다. 액체 에폭시 수지, 액체 실리콘 고무 등 중간 점도 매체. 용융 플라스틱과 같은 고점도 매체.
(2) 여기에 소개된 탄소 나노튜브 분산 기술은 중저점도 분산 매체를 겨냥한 것이다.
2. 분산제
(1) 분산제의 선택은 분산 매체의 구조, 극성 및 용해도 매개변수와 밀접한 관련이 있습니다.
(2) 분산제의 사용량은 탄소 나노튜브의 비 표면적과 가격 키로 손질된 관능단과 관련이 있다.
(3) TNWDIS 는 수성 매체로 추천됩니다. 알코올, DMF 및 NMP 와 같은 강한 극성 유기 용제에서는 TNADIS 를 사용하는 것이 좋습니다. 에스테르류, 액체 에폭시 수지 및 액체 실리콘 고무와 같은 극성 유기 용제를 사용하는 것이 좋습니다.
3. 분산 장비
(1) 초음파 분산 장치: 실험실 규모와 저점도 매체에 탄소 나노튜브를 분산하는 데 적합하지만 중고점도 매체에서 사용할 경우 제한이 있습니다.
(2) 연마 분산 설비: 탄소 나노튜브의 대규모 분산과 탄소 나노튜브의 중간 점도 매체 분산에 적합합니다.
(3)' 먼저 갈아서 분산시킨 후 초음파분산' 을 조합한 방법으로 탄소 나노튜브를 효율적이고 안정적으로 분산시킬 수 있다
분산제의 권장 복용량.
1, 탄소 나노튜브의 비 표면적 및 분산제 사용량
우리의 시약 등급 탄소 나노 튜브는 단일 벽 튜브 (외경
TNWDIS 권장 용도: 단일 벽 튜브 무게의 3.5 배, TNM 1 무게의 1.0 배, TNM8 무게의 0.2 배. 잔여 선량의 기준 조정
2. 탄소 나노 튜브의 기능화 및 분산제의 양
기능화된 탄소 나노튜브는 물에 분산되기 쉽다. 일반 탄소 나노튜브의 카르복실화 후 분산제 사용량을 50% 줄일 수 있다.
TNWDIS 권장 용도: 1.5- 1.8 배 카르복실화 단일 벽 튜브 무게, 0.5 배 카르복실화 TNM 1 무게, 0./kloc-
3. TNADIS 의 경우 TNM8 권장 복용량은 체중의 0.2 배입니다. TNEDIS 의 경우 TNM8 의 권장 복용량은 체중의 0.8 배입니다.
다른 탄소 나노튜브 분산제의 양은 조정을 참고할 수 있다.
탄소 나노 튜브 분산제 개요
1, 알킬 페놀 폴리 옥시 에틸렌 에테르 (APEO) 가없는 비이온 계면 활성제, 환경 보호. 1976 부터 유럽 각국은 APEO 의 생산과 사용을 제한하는 법률과 규정을 잇달아 제정했다.
2. 방향기단이 함유되어 있어 탄소 나노튜브를 준비하는 수분체에 특히 적합하다. 방향기단은 탄소 나노튜브 벽과 친화력이 좋아 벽에 쉽게 흡착된다.
3. 성과 지표
활성 물질 함량: 90%
수분 함량: 10%
구름 점: 68-70℃
탄소 나노 튜브 분산제의 구조
문헌은 탄소 나노튜브를 분산시키는 데 일반적으로 사용되는 세 가지 표면활성제를 보도했다.
초음파 분산 장치 사용에 대한 제안
1, 초음파 분쇄기 (뾰족한), 초음파 세척기 (목욕형) 를 모두 탄소 나노튜브를 분산시키는 데 사용할 수 있습니다.
2. 초음파 분쇄기에서 방출되는 초음파 에너지 밀도가 높고 (에너지는 한 평면이 아닌 스피커에 집중됨), 주파수가 낮기 때문에 탄소 나노튜브의 분산에 더 적합하다. 탄소 나노튜브 분산액의 양에 따라 적절한 초음파 분쇄기 전력과 변폭 막대 지름을 선택하세요.
3. 수성 매질에서 초음파의 공화작용은 TNWDIS 에 소량의 거품을 만들어 초음파 효과에 영향을 줄 수 있다. 가만히 두거나 소포제를 추가하여 거품을 제거할 수 있습니다.
점도가 높은 매체는 초음파 장치 분산에 적합하지 않으므로 연마 분산 설비를 선택하는 것이 좋습니다.
초음파 분쇄기를 이용한 분산액의 제조
1. 목적: 탄소 나노 튜브 함량이 2% 인 100g 다중 벽 탄소 나노 튜브 (TNM8) 수분 분산체를 준비합니다.
2. 주요 장비
(1)Scientiz-ⅱD 초음파 세포 분쇄기 (국산). 사용된 초음파 스피커는 φ 6, 출력 전력은 60%, 초음파 가동 시간 3s, 초음파 종료 시간 3s, 총 초음파 시간 5min 입니다.
(2)SC-36 14 저속 원심 분리기 (국내)
(3)HCT- 1 마이크로 컴퓨터 차동 열 균형 (국내)
절차 (1)
1. 0.40 그램의 분산제 TNWDIS 를 97.60 그램의 이온수에 녹인다. TNWDIS 는 실온에서 용해도가 낮아 수욕으로 가열하여 용해할 수 있지만 사용 온도는 그 탁점 온도를 초과해서는 안 된다.
2. 탄소 나노튜브 2.00g 을 넣고 저어서 탄소 나노튜브가 수면에 떠 있는 것이 아니라 분산제 수용액에 완전히 젖도록 한다.
3. 초음파 검사를 시작합니다. 초음파 과정에서 분산체는 열과 기포를 생성하므로, 초음파 5 분 후에 분산체를 꺼내서 얼음물에서 식히고, 거품을 없애고, 초음파를 계속하는 것이 좋습니다.
4. 이산도의 관찰. 유리봉으로 소량의 분산액을 맑은 물에 담가 희석 상태를 관찰하다. 분산되지 않은 탄소 나노튜브는 잉크 한 방울이 물에 떨어지는 것처럼 물속에서 빠르고 균일하게 흩어지지만, 분산되지 않은 탄소 나노튜브는 물 속에 검은 알갱이가 있을 수 있다. 총 초음파 시간은 30 분 (5 분 ×6 회) 이다.
5. 초음파 처리 후 분산체를 원심침하여 분산되지 않은 재회 입자를 제거한다. 원심속도는 2000 회전/분, 원심시간은 30 분입니다. 원심 분리 후 분산액은 반년 이상 안정적으로 유지될 수 있다.
6. 원심 분리 후 상층액체는 300 안 여과포를 통해 최종 탄소 나노튜브 분산체를 얻는다. 하층 침전물을 항중까지 건조시켜 G2 로 기록하다. 열중분석법으로 침전을 분석하고, 450 C 이하의 열무중력률 f(%) 는 침전중 분산제의 함량으로 정의됩니다.
분산액에서 탄소 나노 튜브의 실제 함량 (%)=2.00-( 1-f)× G2.
연삭 분산 장비 사용 권장 사항
1. 준비 1-2 리터 탄소 나노 튜브 수분 분산체, 실험실 분산 샌더를 선택할 수 있으며 연삭 매체는 1.0- 1.2 mm 일 수 있습니다
2. 탄소 나노튜브의 10-20L 분산체를 준비하기 위해 소형 바구니 사광기를 선택할 수 있습니다. 연마 매체는 실리콘산 구슬이나 장비에 허용되는 작은 지름의 지르코니아 구슬이다.
3. 수성 매체 모래 연마 과정에서 거품의 분산 효과에 미치는 영향을 줄이기 위해 소포제를 넣어야 한다.
4. 중간 점도의 분산 매체 (예: 액체 에폭시 수지) 의 경우, 연삭기는 미디어 운동을 효과적으로 이끌 수 없으며, 원추형 맷돌이나 3 롤러 맷돌을 선택하여 연마 분산을 할 수 있습니다.