同學，你聽說過巴基紙嗎？

材料牛注： 你肯定聽過石墨，肯定聽過石墨烯，那問題來了——同學，你聽說過巴基紙嗎？

馬斯達爾理工學院的研究人員開發出了一種新型的“巴基紙”——一種由碳納米管組成的薄膜。相比于以前開發出的大部分巴基紙，這種新型的巴基紙具有更好的熱性能和電性能。研究人員認為，這種新型的巴基紙可以用于制造在航空航天和能源領域有廣泛應用的超輕復合材料，包括先進的雷擊保護飛機和更強大的鋰離子電池。

馬斯達爾理工學院機械與材料工程的副教授——Rashid Abu Al-Rub博士和Amal Al Ghaferi博士，以及在讀博士后研究員Hammad Younes博士，利用Lockheed Martin公司（主營環球安全、航空航天、信息技術）提供的碳納米管開發了巴基紙。今年初，團隊的研究論文發表在Diamond and Related Materials期刊上。論文是由馬斯達爾研究所博士生Mahfuzur Rahman和機械工程理學碩士校友Ahmed Dalaq合著的。

Lockheed Martin’s Applied NanoStructured Solutions (ANS)提供的黑色粉片包括數百個由一個原子厚的石墨烯卷成的碳納米管，它具有卓越的機械，電氣和熱性能。Lockheed Martin的碳納米結構獨特，因為在每一片的碳納米管都是正確對齊，這使得它們成為熱和電的良導體。

Al Ghaferi 博士說：“Lockheed Martin的碳納米結構具有許多潛在的應用，但因為其粉末的狀態所以沒有辦法應用。它需要用一種能保持碳納米管特性的方法來加工。我們所面臨的挑戰是創建一種使碳納米管不失去任何其獨特屬性的有效方法。”

Younes博士說：“每片都是排列了很多碳納米管的碳納米結構。管的排列為導電性創造了一條通路，就像一條電線，這使得納米結構成為了電的良導體。”

馬斯達爾理工學院的團隊將碳納米管和聚合物混合，得到了巴基紙，這種方法成功地保持了碳納米管的排列，展示出了優越的導熱和機械性能。

Abu Al-Rub 博士說：“我們有一個在巴基紙上讓碳納米管自排列的秘訣。自排列正是加強其電、熱、機械性能的關鍵。”

盡管它們尺寸微小（一個碳納米管的直徑小于人類頭發的10000倍），但碳納米管對技術的影響是巨大的。

由于其非凡的機械性能，熱性能和電性能，以及微小的尺寸，碳納米管的應用十分廣泛，包括超薄型儲能裝置，更小更高效的計算機芯片、太陽能電池、柔性電子設備、癌癥檢測和飛機放雷涂料等。

根據全球工業分析公司的一份報告，目前全球碳納米管市場約為50億美元，其市場份額急劇增長，反映了全球市場范圍內碳納米管的巨大潛力。

馬斯達爾研究所在這一新興技術上的努力引發了一些尖端的碳納米管研究項目，包括試圖制造碳納米管增強混凝土，可容納50倍電荷數的超級電容器，與有機微污染物的膜等。

可再生能源儲存系統和其他可持續發展的技術創新，對于國家的成功轉型是至關重要的，在馬斯達爾研究所的研究人員認為，碳納米管對實現能源的可持續發展有巨大的作用。

原文鏈接：New Nanomaterial Could Pave the Way for More Protective Materials and Efficient Batteries.

文獻鏈接：Processing and property investigation of high-density carbon nanostructured papers with superior conductive and mechanical properties.

本文由材料人編輯部楊洪期提供素材，趙玲編譯，點我加入編輯部。