日本研究團隊成功製成14cm全球最長碳納米管束

2021-01-13 財經產業網
日本研究團隊成功製成14cm全球最長碳納米管束

2021-01-12 10:33:33 來源:科技日報

日本金澤工業大學開發出新型碳纖維複合材料——高強度、高彈性且導電性優異。該材料有望應用於要求具備高比強度和高比彈性模量等機械特性的汽車及飛機相關構件和建材。

東京大學的研究團隊在全球首次成功實現周期性嵌入氮原子的納米管分子(氮摻雜型納米管分子)的化學合成。

東京工業大學的研究團隊發現最高水平氫離子傳導率的新材料，燃料電池和氫傳感器又將有進一步發展。此次發現的新型質子導體無需進行化學置換即表現出很高的質子傳導率，因此不存在以往的材料穩定性和均勻性問題。

東北大學與東京大學的聯合研究團隊成功合成銥離子呈蜂窩晶格狀排列的新型氧化物Mn–Ir–O的人工超晶格。這項成果不僅能為量子自旋液的物質開發提供新方法，還有助於利用薄膜樣本開發功能元件。

早稻田大學和靜岡大學共同開發出了碳納米管的新生長方法，並成功製成了14cm的全球最長碳納米管束。

在環境保護與新能源方面，大阪大學與日本食品化工公司合作，用澱粉和纖維素開發出高強度高耐水性的海洋生物降解塑料。東京大學的研究小組發現，利用硼作為催化劑，無需使用重金屬就能在室溫下進行連接一氧化碳形成烴鏈(石油成分)的反應。該發現意味著二氧化碳合成人造石油有望取得新進展。

九州大學與Nano Membrane公司聯合研究發現，利用高分子分離膜性能，能通過多級膜分離技術，將空氣中的二氧化碳最高濃縮40%以上。利用分離膜從大氣中回收二氧化碳，將為削減溫室氣體開闢新道路。

東京大學與科羅拉多州立大學組成的國際研究團隊，在2013年至2019年期間，從福島第一核電站南側的地下水中持續檢測出濃度超過天然存在標準的氚水，平均濃度約為20Bq/L。這是從核電站周邊的地下水中連續檢測出含氚地下水的首份報告。

本報駐日本記者 陳超

相關焦點

  • 早稻田大學等成功造成14cm的全球最長碳納米管束
    日本早稻田大學理工學術院綜合研究所的杉目恆志副研究員與日本靜岡大學工學部電子物質科學科的井上研究室共同開發出了碳納米管（CNT）的新生長方法，並成功製成了長度達到以往（最長長度為2cm）7倍的14cm長的碳納米管束（CNT束）。CNT作為一種輕且堅固、同時還具備高導電性和導熱性的材料，有望應用於多種用途。
  • 高性能新材料層出不窮 碳減排測氚水取得進展
    日本金澤工業大學開發出新型碳纖維複合材料——高強度、高彈性且導電性優異。該材料有望應用於要求具備高比強度和高比彈性模量等機械特性的汽車及飛機相關構件和建材。       東京大學的研究團隊在全球首次成功實現周期性嵌入氮原子的納米管分子（氮摻雜型納米管分子）的化學合成。
  • 超長碳納米管束拉伸強度秒殺所有纖維
    而超長碳納米管的長度可達釐米級甚至分米級且具有完美結構，具有接近理論極限的力學性能，在製備超強纖維方面具有巨大優勢。據魏飛介紹，研究團隊採用氣流聚焦法，製備出了具有確定組成、結構完美且平行排列的釐米級連續超長碳納米管管束，然後另闢蹊徑，將管束的拉伸強度提高到80GPa以上，接近單根碳納米管的拉伸強度，並證明隨碳納米管根數增加，強度可以保持。
  • 通過改良催化劑 科學家製成長達14釐米的碳納米管束
    早稻田大學的一支研究團隊，剛剛展示了他們最新的碳納米管（CNT）簇生長技術。新方案能夠生成長達 14 釐米（5.5 英寸）的碳納米管束，或有助於簡化未來的量產過程。據悉，碳納米管的直徑只有數納米，在輕巧堅固材料、光學 / 濾水 / 電池 / 電晶體等領域均表現出了讓人矚目的前景。
  • 日本開發成功導電性更加優良的新型碳納米管
    日本信州大學研究小組在碳納米管中成功植入結晶性硫原子鏈，製成導電性更加優良、在空氣中更加穩定的新型碳納米管。研究小組在真空中使硫原子蒸發，再將其導入1納米左右的碳納米管中形成結晶性硫原子鏈。經X光觀測，在稍粗的碳納米管中結晶性硫原子鏈呈Z字形排列；在稍細的碳納米管中呈直線形排列，均具備導電性能。    據介紹，製成的新型碳納米管導電性能更加優良，且在300度以下的空氣中呈現穩定狀態。該成果可用於納米級微型導線的製作和能量儲存等廣泛領域。
  • 中國碳基半導體研究推進到3納米以下，論文登頂級刊物！越來越近
    就在兩天前，北京大學一支碳納米半導體材料研究團隊登上全球頂級學術期刊《自然·電子學》，該課題組研發出一種可「抗輻射」的碳納米管電晶體和集成電路、可用於航天航空、核工業等有較強輻照的特殊應用場景。此項研究成果意味著我國碳基半導體研究成功突破抗輻照這一世界性難題，為研製抗輻照的碳基晶片打下了堅實基礎。
  • 中國碳基半導體研究團隊再登頂刊！為3nm製程提供另一種選擇
    此項研究成果意味著我國碳基半導體研究成功突破抗輻照這一世界性難題，為研製抗輻照的碳基晶片打下了堅實基礎。2017年，IBM研究將碳納米管電晶體尺寸推進40nm。IBM還曾組建一支專攻碳納米管半導體技術研發的團隊，就在IBM的T·J·華盛頓研究中心，由Wilfried Haensch領導。
  • 中國碳基半導體研究團隊再登頂刊!為3nm製程提供另一種選擇
    芯東西（ID：aichip001）文 | 董溫淑芯東西8月26日消息，就在兩天前，北京大學一支碳納米半導體材料研究團隊登上全球頂級學術期刊《自然·電子學》，該課題組研發出一種可「抗輻射」的碳納米管電晶體和集成電路、可用於航天航空、核工業等有較強輻照的特殊應用場景。
  • 高性能碳納米管透明導電薄膜研究取得進展
    高性能碳納米管透明導電薄膜研究取得進展 發表時間：2018/5/16
  • 碳納米管全球高校應用研究7大領域!
    美國威斯康星大學麥迪遜分校研究團隊製備出了首個性能超越矽基電晶體的碳納米電晶體，其電流承載能力為矽基電晶體的1.9倍，科學家們成功製備出了2.54平方釐米的晶片，並將在下一步研究如何擴大生產規模，實現量產。
  • 世界首次:清華大學成功製備超長碳納米管管束
    在國家重點研發計劃「納米科技」重點專項的支持下，清華大學魏飛教授團隊與李喜德教授團隊合作研究，在超強碳納米管纖維領域取得突破，在世界上首次報導了接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束的製備。
  • 新材料 | 拉伸強度超過80GPa的超強碳納米纖維問世
    主要原因是形成纖維的碳納米管均長度較短，單元體之間以範德華力相互搭接，在拉力作用下極易發生相互滑移，無法充分利用碳納米管的本徵高強度。此外，碳納米管內的結構缺陷和雜亂取向等都會導致纖維強度下降。 鑑於此，清華大學化工系魏飛教授團隊與清華大學航天航空學院李喜德教授團隊合作，研發了接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束，其拉伸強度超越了目前發現的所有其它纖維材料。
  • 物理所等基於碳納米管薄膜的柔性儲能器件研究取得進展
    中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）先進材料與結構分析實驗室「納米材料與介觀物理」課題組多年來一直致力於碳納米管薄膜的製備、物性與應用研究，取得了一系列成果（ Adv.此方法不僅可以有效提高碳納米管的利用率，保持碳納米管薄膜的結構，還可以有效提高超薄碳納米管薄膜的製備效率，簡化了實驗過程。該方法正在申請中國發明專利（201210270061.0）。基於所製備的超薄碳納米管薄膜，研究人員組裝了柔性透明碳納米管薄膜超級電容器，超級電容器表現出了一定的透光性和良好的電化學性能。
  • 碳納米管接連實現重大突破
    近日，在北京市科委支持下，清華大學魏飛教授團隊成功製備出單根長度達半米以上的碳納米管，創造了新世界紀錄，這也是目前所有一維納米材料長度的最高值。與此同時，英國劍橋大學科學家開發出一種強度極好且十分輕巧的碳制導線，由許多碳納米管組成，其強度是銅導線的30倍，重量不到銅線的十分之一。
  • 史上最長的碳納米管森林有多長？
    日本科學家培育出的碳納米管森林創造了新的「長度」紀錄，其長度是現有碳納米管森林的7碳納米管（CNTs）具有質量輕、導熱性強等眾多優點，引領了光學、電子、水淨化和藥物輸送等不同領域的技術創新。然而，為了滿足不斷增長的工業需求，碳納米管產量還需不斷升級，這也是碳納米管應用面臨的主要挑戰之一。
  • 碳納米管產業深度研究:優秀的新型導電材料
    以反應器尺度為例，因為碳納米管產品從形態上看並不是一種均勻的物質,欲實現碳納米管這一類新型納米材料工業生長反應器的設計,還需要工程基礎研究的創新結合。2019 年英國《自然》雜誌發表了一項計算科學最新進展：美國麻省理工學院團隊利用 14000 多個碳納米管電晶體，製造出 16 位微處理器並成功執行了一個簡單的程序。碳納米管電晶體體積更小、性能和能耗表現都遠遠好於傳統矽材料電晶體，MIT 團隊的研究成果邁出了實現碳納米管對矽電晶體的替代的重要的一步。
  • 清華化工系碳納米管團隊重大突破:發現碳納米管驚人的耐疲勞性能
    人類已知力學性能最好的材料—碳納米管，又有新的重大發現。近日，清華大學化工系魏飛教授和張如範副教授聯合團隊，在碳納米管的耐疲勞性能研究上取得重大突破，該團隊在國際上首次以實驗形式，測試出釐米級長度單根碳納米管的超耐疲勞性能。
  • 清華化工系碳納米管團隊重大突破：發現碳納米管驚人的耐疲勞性能
    人類已知力學性能最好的材料—碳納米管，又有新的重大發現。近日，清華大學化工系魏飛教授和張如範副教授聯合團隊，在碳納米管的耐疲勞性能研究上取得重大突破，該團隊在國際上首次以實驗形式，測試出釐米級長度單根碳納米管的超耐疲勞性能。
  • 史上最長的碳納米管森林，是以前的7倍
    日本科學家培育出的碳納米管森林創造了新的「長度」紀錄，其長度是現有碳納米管森林的7碳納米管（CNTs）具有質量輕、導熱性強等眾多優點，引領了光學、電子、水淨化和藥物輸送等不同領域的技術創新。然而，為了滿足不斷增長的工業需求，碳納米管產量還需不斷升級，這也是碳納米管應用面臨的主要挑戰之一。
  • 碳納米管產業深度研究：優秀的新型導電材料
    以反應器尺度為例，因為碳納米管產品從形態上看並不是一種均勻的物質,欲實 現碳納米管這一類新型納米材料工業生長反應器的設計,還需要工程基礎研究 的創新結合。2019 年英國《自然》雜誌發表了一項計算科學最新進 展：美國麻省理工學院團隊利用 14000 多個碳納米管電晶體，製造出 16 位微 處理器並成功執行了一個簡單的程序。碳納米管電晶體體積更小、性能和能耗 表現都遠遠好於傳統矽材料電晶體，MIT 團隊的研究成果邁出了實現碳納米管 對矽電晶體的替代的重要的一步。