Các ống nano carbon “nhuộm màu cấu trúc” bằng một lớp titan dioxit vô định hình không chỉ giúp chúng dễ nhìn hơn mà còn giúp chúng chống cháy. Đây là phát hiện của các nhà nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa ở Bắc Kinh, Trung Quốc, họ nói rằng những đặc tính mới này sẽ giúp việc sử dụng ống nano trong các thiết bị đeo được, vải dệt thông minh và lớp phủ chức năng trở nên dễ dàng hơn.
Các ống nano cacbon (CNTs) là những tấm cacbon cuộn lại dày một nguyên tử. Nhờ các đặc tính cơ và điện tuyệt vời của chúng, chúng hứa hẹn cho nhiều ứng dụng, bao gồm sợi siêu bền và dây dẫn điện. Tuy nhiên, chúng có hai khuyết điểm cố hữu: chúng có màu đen tuyền, khiến chúng không hấp dẫn về mặt thẩm mỹ đối với một số ứng dụng; và chúng dễ cháy, có nghĩa là chúng không thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, nơi có oxy.
Kiểm soát màu sắc
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Trương Như Phàm of Khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Thanh Hoa hiện đã phủ các CNT bằng TiO vô định hình2 các lớp bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là lắng đọng lớp nguyên tử (ALD). Họ báo cáo rằng kỹ thuật này hoạt động với cả sợi CNT và màng CNT và họ có thể kiểm soát màu sắc bằng cách điều chỉnh độ dày của lớp phủ.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng ngoài việc tăng tính đa dạng về cấu trúc và chức năng của CNTS, quy trình phủ cũng giúp chúng có khả năng chống cháy. Thật vậy, các vật liệu này có thể chịu được XNUMX giờ cháy – không giống như các CNT thông thường dễ cháy.
Ổn định về mặt hóa học
So với thuốc nhuộm và bột màu thông thường, không ổn định về mặt hóa học và không thể sử dụng để tạo màu cho CNTs, thì TiO2 Zhang cho biết màu cấu trúc dựa trên lớp phủ có thể chịu được 2000 chu kỳ giặt và hơn 10 tháng tiếp xúc với bức xạ tia cực tím cường độ cao.
Ông cho biết thêm, kỹ thuật này thuận tiện, đơn giản, dễ lặp lại và dễ mở rộng quy mô. Nó tạo ra các màu rực rỡ, có thể kiểm soát được, chẳng hạn như chàm, vàng nâu, xanh dương, tím và xanh lục. Điều quan trọng là nó không ảnh hưởng đến các tính chất điện và cơ nội tại của CNTs.
Các ống nano carbon giúp các thiết bị điện tử trong không gian chống lại tác hại của bức xạ
TiO2Zhang cho biết các CNT được phủ có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng tiên tiến Thế giới vật lý. “Chúng bao gồm sợi siêu bền, thiết bị đeo được, hàng dệt thông minh và thiết bị hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao (như máy bay, tên lửa và tên lửa), màn hình quang học, cảm biến so màu, thiết bị chống hàng giả, mã hóa thông tin, màn hình quang tử thụ động nhiều màu , sợi quang học và tia laze, đó chỉ là một vài cái tên.”
Các nhà nghiên cứu hiện nhắm đến việc mở rộng hơn nữa dải màu của các CNT của họ. Zhang nói: “Chúng tôi cũng sẽ điều tra thêm về hiệu suất tuyệt vời của các CNT màu và xem xét các ứng dụng liên ngành.
Công việc được mô tả trong Những tiến bộ khoa học.
