國際首個碳納米管彈簧問世

記者從哈爾濱工業大學獲悉，國際知名期刊《先進材料》日前以封底配圖形式，報道了哈爾濱工業大學航天學院復合材料與結構研究所赫曉東教授的研發團隊在碳納米管纖維方面的重大突破。該團隊采用兩步法制備出國際首個碳納米管彈簧。《先進材料》審稿人高度評價了這一研究成果，稱其是一種非常迷人的結構。

　　這項成果主要由哈工大赫曉東、李宜彬、曹安源和他們共同指導的博士生上媛媛完成。據李宜彬介紹，傳統的彈簧一般是用彈簧鋼制成，用以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、貯蓄能量、測量力的大小等，而哈工大研發團隊所發明的彈簧是由比鋼還強的碳納米管組成。研發團隊采用兩步法在國際上首次實現，先制出碳納米管薄膜，再利用紡絲技術將碳納米管薄膜紡成碳納米管彈簧。該彈簧具有密度小、導電性能良好、柔性好、很高的比強度，具有優異的彈性能，尤其在延伸率方面顯示出不可比擬的優勢，其最大延伸率可以達到285%，而傳統的碳納米管纖維延伸率只有5%—10%。該碳納米管彈簧在拉伸應變為20%時，經1000次拉伸循環仍保持穩定的彈簧系數（100N/m），且導電性能幾乎沒有衰減。

　　這種碳納米管彈簧直徑可以達上百微米，而長度可以達幾厘米，其紡絲結構具有廣闊的應用前景，有望應用于可伸縮導體、柔性電極、微型應變傳感器、超級電容器、集成電路、太陽能電池、場發射源、能量耗散纖維等領域，為制備出肉眼可見的碳納米管電子器件提供了可能，還有望應用于醫療器械，比如拉力傳感繃帶等。這種新型結構還可以發展成具有多功能的碳納米管纖維復合材料加以利用。