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利用碳納米管的性質可以制作出很多性能優異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高，不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管上由于存在五元環的缺陷，增強了反應活性，在高溫和其他物質存在的條件下，碳納米管容易在端面處打開，形成一個管子，極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。
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應用前景
氫氣被很多人視為未來的清潔能源。但是氫氣本身密度低，壓縮成液體儲存又十分不方便。碳納米管自身重量輕，具有中空的結構，可以作為儲存氫氣的優良容器，儲存的氫氣密度甚至比液態或固態氫氣的密度還高。適當加熱，氫氣就可以慢慢釋放出來。研究人員正在試圖用碳納米管制作輕便的可攜帶式的儲氫容器。這方面的研究已經進入了死胡同，美國的國家科學基金和能源部都已經停止對此項目進行撥款，在進行了十幾年的研究之后，證明碳納米管儲氫最多為1%(質量分數)左右，所謂的SCIENCE和NATURE上面的幾篇牛論都是做夢，此處沒有應用前景。
在碳納米管的內部可以填充金屬、氧化物等物質，這樣碳納米管可以作為模具，首先用金屬等物質灌滿碳納米管，再把碳層腐蝕掉，就可以制備出最細的納米尺度的導線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學器件或納米電子學器件中得到應用。有些碳納米管本身還可以作為納米尺度的導線。這樣利用碳納米管或者相關技術制備的微型導線可以置于硅芯片上，用來生產更加復雜的電路。
利用碳納米管的性質可以制作出很多性能優異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高，不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管上由于存在五元環的缺陷，增強了反應活性，在高溫和其他物質存在的條件下，碳納米管容易在端面處打開，形成一個管子，極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數小、抵抗熱變性能強。
碳納米管還給物理學家提供了研究毛細現象機理最細的毛細管，給化學家提供了進行納米化學反應最細的試管。碳納米管上極小的微粒可以引起碳納米管在電流中的擺動頻率發生變化，利用這一點，1999年，巴西和美國科學家發明了精度在10-17kg精度的“納米秤”，能夠稱量單個病毒的質量。隨后德國科學家研制出能稱量單個原子的“納米秤”。
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淺筱筱文
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碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。
碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2~20 nm。并且根據碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒有手性。
碳納米管可以制成透明導電的薄膜，用以代替ITO(氧化銦錫)作為觸摸屏的材料。先前的技術中，科學家利用粉狀的碳納米管配成溶液，直接涂布在PET或玻璃襯底上，但是這樣的技術至今沒有進入量產階段；目前可成功量產的是利用超順排碳納米管技術；該技術是從一超順排碳納米管陣列中直接抽出薄膜，鋪在襯底上做成透明導電膜，就像從棉條中抽出紗線一樣。該技術的核心－超順排碳納米管陣列是由裝修'>北京清華-富士康納米中心于2002年率先發現的新材料。[2]
碳納米管觸摸屏首次于2007~2008年間成功被開發出，并由天津富納源創公司于2011年產業化，至今已有多款智慧型手機上使用碳納米管材料制成的觸摸屏。與現有的氧化銦錫(ITO)觸摸屏不同之處在于:氧化銦錫含有稀有金屬“銦”，碳納米管觸摸屏的原料是甲烷、乙烯、乙炔等碳氫氣體，不受稀有礦產資源的限制；其次，鋪膜方法做出的碳納米管膜具有導電異向性，就像天然內置的圖形，不需要光刻、蝕刻和水洗的制程，節省大量水電的使用，較為環保節能。工程師更開發出利用碳納米管導電異向性的定位技術，僅用一層碳納米管薄膜即可判斷觸摸點的X、Y座標；碳納米管觸摸屏還具有柔性、抗干擾、防水、耐敲擊與刮擦等特性，可以制做出曲面的觸摸屏，具有高度的潛力可應用于穿戴式裝置、智慧家俱等產品。[3]
據物理學家組織網、英國廣播公司2013年9月26日報道，美國斯坦福大學的工程師在新一代電子設備領域取得突破性進展，首次采用碳納米管建造出計算機原型，比基于硅芯片模式的計算機更小、更快且更節能。
瑞士洛桑聯邦理工學院電氣工程學院主任喬瓦尼·德·米凱利教授強調了這一世界性成就的兩個關鍵技術貢獻：首先，將基于碳納米管電路的制造過程落實到位。其次，建立了一個簡單而有效的電路，表明使用碳納米管計算是可行的。下一代芯片設計研究聯盟、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校納雷什教授評價道，雖然碳納米管計算機可能還需要數年時間才趨于成熟，但這一突破已經凸顯未來碳納米管半導體以產業規模生產的可能性。[4]
氫氣被很多人視為未來的清潔能源。但是氫氣本身密度低，壓縮成液體儲存又十分不方便。碳納米管自身重量輕，具有中空的結構，可以作為儲存氫氣的優良容器，儲存的氫氣密度甚至比液態或固態氫氣的密度還高。適當加熱，氫氣就可以慢慢釋放出來。研究人員正在試圖用碳納米管制作輕便的可攜帶式的儲氫容器。
在碳納米管的內部可以填充金屬、氧化物等物質，這樣碳納米管可以作為模具，首先用金屬等物質灌滿碳納米管，再把碳層腐蝕掉，就可以制備出最細的納米尺度的導線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學器件或納米電子學器件中得到應用。有些碳納米管本身還可以作為納米尺度的導線。這樣利用碳納米管或者相關技術制備的微型導線可以置于硅芯片上，用來生產更加復雜的電路。
利用碳納米管的性質可以制作出很多性能優異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高，不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管上由于存在五元環的缺陷，增強了反應活性，在高溫和其他物質存在的條件下，碳納米管容易在端面處打開，形成一個管子，極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數小、抵抗熱變性能強。
碳納米管還給物理學家提供了研究毛細現象機理最細的毛細管，給化學家提供了進行納米化學反應最細的試管。碳納米管上極小的微粒可以引起碳納米管在電流中的擺動頻率發生變化，利用這一點，1999年，巴西和美國科學家發明了精度在10-17kg精度的“納米秤”，能夠稱量單個病毒的質量。隨后德國科學家研制出能稱量單個原子的“納米秤”。
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給桃子的信
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由于碳納米管具有優良的電學和力學性能，被認為是復合材料的理想添加相。碳納米管作為加強相和導電相，在納米復合材料領域有著巨大的應用潛力。
5.1 電化學器件 碳納米管具有非常高的比表面積、導電性能和良好的機械性能，是電化學領域所需的理想材料。碳納米管電容器具有非常好的放電性能，能在幾毫秒的時間內將所存儲的能量全部放出，這一優越性能已在混合電力汽車中開始實驗使用。由于可在瞬間釋放巨大電流，為汽車瞬間加速提供能量，同時也可用于風力發電系統穩定電壓和小型太陽能發電系統的能量存儲。鋰離子電池是碳納米管應用研究領域之一。碳納米管鋰離子電池容量大，放電速度快，充放電容量達到1000mA.h/g，大大高于石墨(372mA.h/g)和球磨石墨粉(708mA.h/g)。
5.2 氫氣存儲 碳納米管儲氫是具有很大發展潛力的應用領域之一，室溫常壓下，約2/3的氫能從碳納米管中釋放出來，而且可被反復使用。碳納米管儲氫材料在燃料電池系統中用于氫氣存儲，對電動汽車的發展具有非常重要的意義，可取代現用高壓氫氣罐，提高電動汽車安全性。
5.3 場發射裝置 學術和工業界對碳納米管電子器件的研究主要集中在場發射管(電子槍)，其主要可應用在場發射平板顯示器(FED)、熒光燈、氣體放電管和微波發生器。碳納米管平板顯示器是最具誘人應用潛力和商業價值的領域之一。
5.4 碳納米管場效應晶體管 碳納米管場效應晶體管的研制成功有力地證實了碳納米管作為硅芯片繼承者的可行性。尤其是目前，在科學家再也無法通過縮小硅芯片的尺寸來提高芯片速度的情況下，納米管的作用將更為突出。
5.5 碳納米管修飾電極 碳納米管對生物分子活性中心的電子傳遞具有促進作用，能夠提高酶分子的相對活性。與其它碳電極相比，碳納米管電極由于其獨特的電子特性和表面微結構，可以大大提高電子的傳遞速度，表現出優良的電化學性能。蔡稱心等[4]報道了HRP在碳納米管(CNT)修飾GC電極表面的固定及直接電化學。尹峰等[5]將多壁碳納米管和聚丙烯胺層層自組裝制得葡萄糖生物傳感器，其靈敏度高，抗干擾能力強。
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⑴ 超級電容器：碳納米管用作電雙層電容器電極材料.電雙層電容器既可用作電容器也可以作為一種能量存儲裝置.超級電容器可大電流充放電,幾乎沒有充放電過電壓,循環壽命可達上萬次,工作溫度范圍很寬.電雙層電容器在聲頻、視頻設備、調諧器、電話機和傳真機等通訊設備及各種家用電器中均可得到廣泛的應用.作為電雙層電容器的電極材料,要求該材料結晶度高、導電性好、比表面積大,微孔大小集中在一定的范圍內.而目前一般用多孔炭作電極材料,不但微孔分布寬(對存儲能量有貢獻的孔不到30%),而且結晶度低、導電性差,導致容量小.沒有合適的電極材料是限制電雙層電容器在更廣闊范圍內使用的一個重要原因.碳納米管比表面積大、結晶度高、導電性好,微孔大小可通過合成工藝加以控制,因而是一種理想的電雙層電容器電極材料.由于碳納米管具有開放的多孔結構,并能在與電解質的交界面形成雙電層,從而聚集大量電荷,功率密度可達8000W/kg.其在不同頻率下測得的電容容量分別為102F/g(1Hz) 和49F/g(100Hz).
⑵ 催化劑載體：碳納米管材料比表面積大,表面原子比率大(約占總原子數的50%) ,使體系的電子結構和晶體結構明顯改變,表現出特殊的電子效應和表面效應,如氣體通過碳納米管的擴散速度為通過常規催化劑顆粒的上千倍,負載催化劑后可極大提高催化劑的活性和選擇性.碳納米管作為納米材料家族的新成員,其特殊的結構和表面特性、優異的儲氫能力和金屬及半導體導電性,使其在加氫、脫氫和擇型催化等反應中具有很大的應用潛力.碳納米管一旦在催化上獲得應用,可望極大提高反應的活性和選擇性,產生巨大的經濟效益.
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