碳纳米管与水展示了一种爱/仇恨关系

时间：2022-01-15 18:58:01来源：

图示出了碳纳米管的润湿行为，它们都击退了水并将其固定到位。

碳纳米管（CNT）对各种应用有价值。由石墨烯片制成的轧制成比人发的10,000倍，CNT具有出色的强度质量比和优异的热和电性能。这些功能使其成为一系列应用的理想选择，包括超级电容器，互连，粘合剂，粒子捕获和结构颜色。

新的研究表明，CNT的潜力更具潜力：作为涂层，它们可以抵抗和保持水，是印刷，光谱，水输送或收获表面等应用的有用财产。当水被掉落在CNT林上时，CNTS击退水，形成球形。然而，当翻转时，下降不会落到地面上，而是贴在表面上。

在玫瑰花瓣上的水滴。碳纳米管作为涂层表现出与玫瑰花瓣相同的动态润湿行为。

“与超疏水表面相比，液滴倾斜时液滴掉落，CNTS森林是副滴虫，其中液滴既被排斥并吸引到CNT表面，”灯实验室纸和研究生的铅作者解释道。“这是一种爱情的关系。”

这种润湿行为的关键是使用CNT林，这些森林密集地垂直填充在表面和固有的亲水性CNT表面上。森林高度约为100微米，如1 cm2面积的100亿多亿（1011）CNT。碳纳米管下方的一定量的水沉积并紧贴到亲水材料，而其余部分被排斥到球体中。

该研究代表了CNT森林普及的首次观察，其中液滴可以沿着表面滚动，但在颠倒时不会脱落。如桃子模糊或玫瑰花瓣等的其他表面也表现出这种润湿行为，可用于用于液体运输，织物涂层设计，膜选择性，甚至壁上攀爬机器人。

这种润湿行为也可以用作构造CNT成各种布置的方式。

“以前的研究表明，在水的应用下，CNT森林不稳定，但实际上我们展示了水滴，实际上，在匹兹堡大学工业工程副教授Paul Leu，Phd解释说，水滴是稳定的斯旺森工程学院和作者在论文。“这种润湿行为可用于将CNT组装成密集的垂直阵列，表面条纹和可用于超级电容器，互连和其他应用的其他独特形状。”

鲁伊还有化学工程和机械工程和材料科学的约会。他的实验室是匹兹堡（灯具）的先进材料实验室进行了研究。

参考：紫杉助剂和耐粘润湿动力学的垂直对齐碳纳米管森林紫宇周，铜川高，肖恩麦卡锡，安德鲁·科松，苏州·谭，雷卫·佩克，雷李和保罗W.Se，2019年6月7日，碳.DOI：
10.1016 / J.Carbon.2019.06.012