カーボンナノチューブを二酸化チタンの非晶質層で「構造的に着色」すると、目に優しくなるだけでなく、難燃性にもなります。 これは、中国の北京にある清華大学の研究者の発見であり、これらの新しい特性により、ウェアラブル デバイス、スマート テキスタイル、および機能性コーティングでのナノチューブの採用が容易になるはずであると述べています。
カーボン ナノチューブ (CNT) は、XNUMX 原子の厚さの炭素のシートを丸めたものです。 その優れた電気的および機械的特性のおかげで、超強力繊維や導電性ワイヤなど、多くの用途に有望です。 ただし、これらには固有の欠点が XNUMX つあります。色が漆黒であるため、用途によっては美的に魅力的ではありません。 また可燃性であるため、酸素が存在する高温環境では使用できません。
カラーコントロール
主導の研究者 ルファン・チャン of 清華大学化学工学科 現在、アモルファス TiO で CNT をコーティングしています。2 原子層堆積（ALD）と呼ばれる技術を使用して層を形成します。 彼らは、この技術が CNT 繊維と CNT 膜の両方で機能し、コーティングの厚さを調整することで色を制御できることを報告しています。
チームは、CNTS の構造的および機能的多様性を高めるだけでなく、コーティング プロセスによって CNTS が難燃性になることも発見しました。 実際、この材料は、燃えやすい通常の CNT とは異なり、XNUMX 時間の燃焼に耐えることができます。
化学的安定性
化学的に不安定で CNT の着色に使用できない従来の染料や顔料と比較して、TiO2 コーティングベースの構造色は、2000 サイクルの洗濯に耐え、10 か月以上の高強度の紫外線照射に耐えることができる、と Zhang 氏は言います。
この手法は便利で、シンプルで、再現性が高く、スケールアップも容易です。 インディゴ、黄褐色、青、紫、緑などの鮮やかで制御可能な色を生成します。 重要なことに、CNT の固有の電気的および機械的特性には影響しません。
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TiO2コーティングされた CNT は、数多くの最先端のアプリケーションで使用される可能性がある、と Zhang 氏は語っています。 物理学の世界. 「これらには、超強力繊維、ウェアラブル デバイス、高温環境で動作するスマート テキスタイルおよびデバイス (航空機、ミサイル、ロケットなど)、光学ディスプレイ、測色センサー、偽造防止デバイス、情報の暗号化、マルチカラー パッシブ フォトニック ディスプレイが含まれます。 、光ファイバー、レーザーなどです。」
研究者は現在、CNTの色範囲をさらに拡大することを目指しています。 「また、着色 CNT の優れた性能をさらに調査し、学際的なアプリケーションを検討します」と Zhang 氏は言います。
に作品が記載されています 科学の進歩.
