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作者 標題 [新聞] 鋼鐵人裝甲能問世？美國空軍與科學家計劃開發奈米碳管動力裝 #科技
時間 2018-07-16 Mon. 12:25:47
鋼鐵人裝甲能問世？美國空軍與科學家計劃開發奈米碳管動力裝
作者 Emma stein | 發布日期 2018 年 07 月 16 日 11:48 | 分類 奈米 , 尖端科技 , 材料 follow us in feedly
美國萊特-派特森空軍基地（Wright-Patterson Air Force Base）實驗室正在與辛辛納提大學工程師合作，欲開發可直接為電子設備充電的全新動力裝，就像鋼鐵人身上那套神奇裝甲。
奈米碳管（Carbon nanotube，縮寫 CNT）是地球上最黑的物體，吸收高達 99.9% 可見光，具有超常的強度、熱導率、磁阻特性，管子半徑極細，幾萬根奈米碳管併起來只有一根頭髮寬。
科學家相信，奈米碳管將為製造業帶來「碳復興」時代，它能取代汽車或飛機中的銅線，減輕重量並提高燃油效率；也能應用在廢水過濾或生物感測器新技術；還能取代聚酯與其他合成纖維，在過去，製造業為金屬材料主導，但未來，奈米碳管將在許多應用中取代金屬。
透過一種稱為化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）的技術，研究人員幾乎可以從任何含碳物質生出奈米管，甚至萊斯大學科學家曾從一盒市售餅乾 Girl Scout Cookies 製出價值 150 億美元的石墨烯，當時論文發表在《ACS Nano》。
化學氣相沉積為一種用來產生高純度、高效能固態材料的化學技術，半導體產業使用此技術生長薄膜。典型 CVD 製程是將晶圓（基底）暴露在一種或多種不同前趨物下，在基底表面發生化學反應或化學分解來產生欲沉積的薄膜，反應過程中通常會伴隨產生副產品，但大多隨著氣流被帶走，不會留在反應腔（reaction chamber）中。
現在，美國空軍與辛辛納提大學團隊在真空實驗室中，利用化學氣相沉積法從矽晶一角「生長」出奈米管；接著，團隊利用線軸拉伸這塊微小碳片，將碳管拉成類似蜘蛛絲的紡線，他們最近撰寫的論文旨在描述如何提高奈米碳管乾式紡絲（dry-spun）纖維的拉伸強度，發表在《Materials Research Success》期刊。
當奈米碳管有如紡織物能任意拉伸，新型態儲能設備（比如超級電容器、電池）、感測器似乎也應運而生，而對軍方來說，士兵身背用來為探照燈、通訊設備供電的重型電池或許可以削減一些重量。
研究人員正在開發大量相關技術，主要目標包括能夠利用奈米碳管纖維儲存能量的鋼鐵人裝甲服。不過以現有技術而言，要大規模使用的話成本仍相當高昂；此外，雖然在實驗室中成功拉出奈米碳管纖維，但還不足以用來製造飛機機翼或飛行服，團隊目前只能在實驗室中拉出 50 碼長的奈米碳管纖維。
但無論如何，奈米碳管最大優點就是不缺材料，生產過程只需要一種金屬催化劑，我們可以使用鐵或鎳，隨著技術精進，大量製程或許只是時間問題。
https://technews.tw/2018/07/16/carbon-nanotube-clothing-battery-cvd-iron-man/
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※ 作者: DrPlague 時間: 2018-07-16 12:25:47
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