CNT研讨结果指向高光伏功率电池和先进电子范畴
研讨结果证明，能够直接在碳纳米管（CNT）的成长过程中操控其结构。这进步了CNT的运用潜力，能够在能量损耗最小情况下，以更高速度并在更远间隔内传输电学信号。这也供给了取得新电子器材的或许，例如高功能的精简计算机、具有超级电容的电极、燃料电池以及其他运用，一起也能够进步光伏电池等现有器材的功能。
该项研讨工作是在UniversityofLouisville（肯塔基州，Louisville）和普度大学（印第安纳州，WestLafayette）展开的，并受到了本田美国研讨院（HondaResearchInsTItuteUSA，俄亥俄州Columbus）的赞助。研讨人员在金属纳米颗粒外表成长CNT，在蜂窝状环形薄层上构成圆柱形结构，而碳原子就处于这些结构的顶端。当这些CNT表现出金特点导电特征时，它们的机械强度比钢还要高，导电才能比铜还更强，热传导才能可与金刚石比较，并且它们十分轻。
CNT的各种组合（n,m）方式。每种组合（n,m）对应一种详细的结构和相应的导电性：赤色和粉色表现出金特点质，而蓝色为半导体性质。经过操控催化颗粒的形状和尺度，能够取得的择优性成长的金特点CNT，其组合如图所示，圆柱的高度标明资料上成长特定（n,m）CNT的相对概率。（来历：本田美国研讨院）
该研讨结果现已宣布在10月2日出书的《科学》期刊上，题为“PreferenTIalGrowthofSingle-WalledCarbonNanotubesWithMetallicConducTIvity”。据研讨报告，单壁CNT（SWCNT）依据其导电才能能够分为金属型和半导体型，而其导电才能又取决于碳管的手性。传统的组成办法不能成长出具有特定导电才能的纳米管。曾经经过一般办法操控金属导电型CNT结构，但成功的几率只要20-50%。但是，研讨人员以为，经过改动催化剂热退火时的气体环境，并参加一些氧化性和还原性组分，能够将金属导电型CNT的构成几率从约33%进步到91%。
本田和学术界的研讨人员发现，经过在制作工艺过程中运用氩气或氦气作为承载气体，能够操控成长的CNT，使之变成金属型或半导体型。依据本田研讨院的首席科学家AveTIkHarutyunyan介绍，这是关于体系地操控金属态CNT成长的初次报导。“进一步的研讨还在进行之中，终究的方针是彻底操控纳米管的成长组合以支撑实际运用。”
Harutyunyan还介绍说，曩昔的观念以为，金属纳米催化剂首要用于CNT成核，而催化剂的尺度决议了CNT的导电才能，但现在的研讨标明，催化剂的形状和晶体结构也具有很大影响，而正是经过对这些要素的操控完成了对CNT导电功能的操控。曩昔整个成长CNT的工艺是随机的，因而无法决议得到的是半导体型仍是金属型（不同品种对应不同的运用）碳管。金属型纳米管在许多范畴更为有用，这包含作为导体资料衔接其他纳米结构、作为太阳能电池以及其他光学和电子器材的窗口资料。
在普度大学的研讨团队由EricStach领导，运用由本田开发的技能，制作了很多CNT并精确地测定了其导电特点。他们运用TEM来观测纳米管构成，结果标明，气体环境的改动能够改动金属催化剂纳米颗粒的形状，从十分尖利的外表能够变成彻底球形的外表。这些催化剂结构重排标明，在催化剂描摹与取得的CNT电学结构之间，存在必定联系，从而标明可选择成长的手性。由GaminiSumanasekera领导的Louisville研讨人员，则制作了薄膜状的CNT，并进行了细心的丈量以确认该纳米管是否构成了金属态。
Sumanasekera希望这一发现能够从头激起这一范畴的爱好。“碳纳米管或许会替代一些现在被遍及运用的资料，能够满意对导电性和透光才能的更高需求”，他这样以为。
