具有无定形二氧化钛层的“结构着色”碳纳米管不仅使它们更容易在眼睛上看到，而且还使它们具有阻燃性。 这是中国北京清华大学研究人员的发现，他们表示，这些新特性将使纳米管更容易用于可穿戴设备、智能纺织品和功能性涂层。
碳纳米管 (CNT) 是一个原子厚的碳卷成片。 由于其优异的电气和机械性能，它们在许多应用中显示出前景，包括超强纤维和导线。 然而，它们确实有两个固有的缺点：它们是黑色的，这使得它们在某些应用中不美观； 而且它们是易燃的，这意味着它们不能在存在氧气的高温环境中使用。
颜色控制
研究人员领导 张如凡 of 清华大学化学工程系 现在已经用无定形二氧化钛涂覆碳纳米管2 层使用称为原子层沉积 (ALD) 的技术。 他们报告说，这种技术适用于 CNT 纤维和 CNT 膜，并且他们可以通过调整涂层的厚度来控制颜色。
研究小组发现，除了增加 CNTS 的结构和功能多样性外，涂层工艺还使它们能够抵抗火焰。 事实上，这些材料可以承受八小时的燃烧——不像普通的碳纳米管那样容易燃烧。
化学稳定
与化学性质不稳定且不能用于着色 CNT 的传统染料和颜料相比，TiO2 张说，基于涂层的结构色可以承受 2000 次洗涤循环，以及 10 多个月的高强度紫外线照射。
他补充说，该技术方便、简单、易于重复且易于放大。 它产生明亮、可控的颜色，如靛蓝、黄褐色、蓝色、紫色和绿色。 重要的是，它不会影响 CNT 的固有电气和机械性能。
碳纳米管帮助空间电子设备抵抗辐射损伤
二氧化钛2张说，涂层碳纳米管可能用于许多尖端应用 物理世界. “这些包括超强纤维、可穿戴设备、智能纺织品和在高温环境中运行的设备（如飞机、导弹和火箭）、光学显示器、比色传感器、防伪设备、信息加密、多色无源光子显示器、光纤和激光器，仅举几例。”
研究人员现在的目标是进一步扩大他们的碳纳米管的颜色范围。 “我们还将进一步研究彩色碳纳米管的优异性能，并研究跨学科应用，”张说。
作品描述于 科学进展.
