高強度新型碳奈米管纖維研製成功閱讀答案

　　碳奈米管是一種棉線狀的碳分子，帶有僅一個原子厚度的壁。雖然它們具有非常強的導電效能，但可靠性難以保證。下面由小編為大家帶來，希望對大家有幫助!

　　高強度新型碳奈米管纖維研製成功閱讀材料

　　①英國劍橋大學材料科學教授阿蘭•魏德爾與美國陸軍士兵研究開發中心的研究人員共同研製出一種新型碳奈米管纖維。該碳奈米管纖維上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的應力才能折斷，強度足以與鋼鐵相媲美。

　　②碳奈米管是一種棉線狀的碳分子，帶有僅一個原子厚度的壁。雖然它們具有非常強的導電效能，但可靠性難以保證。為了製作這種超強纖維，魏德爾在熱爐中將碳汽化，然後吹出一股碳奈米管流。當這些碳奈米管在空中被捕獲並圍繞一個軸旋轉時，就會形成一根由數十億個分子組成的纖維，而這些分子沿著碳奈米管緊密排列在一起。

　　③研究人員認為，強度的改善主要取決於纏繞速度，以便將碳奈米管更好地排列成線以及更緊密地包裹起來。研究人員通過調節爐溫和調整纏繞速度優化製作工藝，製作出的纖維強度較其他小組製作的要高出0.3倍。為了使製作的纖維密度更大，他們還在製作工藝中增加了一個步驟，讓纖維通過丙酮氣體。丙酮氣體可在纖維上凝結成一層液體，由於表面張力效應將奈米管拉在一起，從而增強纖維強度。

　　④新碳奈米纖維一般要在施以大約6吉帕斯卡的應力時才發生斷裂，強度要高於製造防彈背心的常用材料芳綸，而且可與兩種最高強度的商業材料——基綸和迪尼瑪相抗衡。目前，研究人員已製作出一根單獨的超強碳奈米管纖維，可承受9吉帕斯卡的應力，表現出具有無與倫比的超強效能，而用別的方法制作的碳奈米管纖維最多可承受3吉帕斯卡的應力。

　　⑤魏德爾目前能製作出的最好纖維長度僅為1毫米，這主要是因為纖維越長，包含的細微碳顆粒和其他缺陷就越有可能削弱它的強度。即便調節制作工藝，如調整纏繞速度和利用丙酮方法，都不能改變這些碳素顆粒，因此必須回到化學合成的方法來解決這類問題。研究人員稱，這種纖維最具前景的應用也許是製作防彈衣和開採油氣鑽頭。