2021-11-10 01:18:54
Mikrofluidische Synthese von Kohlenstoffnanoröhren-vernetzten Blasen mit fester Schale
Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs) haben aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit und ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften große Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Daher gab es zahlreiche Versuche, CNTs zu verschiedenen Strukturen zu formen, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können. Das hohe Seitenverhältnis der CNTs und die daraus resultierende Verformbarkeit haben jedoch die Herstellung anspruchsvoller Strukturen auf CNT-Basis verhindert, insbesondere für dreidimensionale (3D) zelluläre Architekturen.
Um diese Einschränkung zu überwinden, präsentieren wir eine neuartige Methode zur Herstellung eines zellulären 3D-CNT-Netzwerks aus mikrofluidisch synthetisierten CNT-umhüllten Mikrobläschen.
Wir haben erfolgreich stabile kugelförmige CNT-ummantelte Blasen mit hervorragender Einheitlichkeit in Größe und Form erzeugt, indem wir die Abmessungen der Blasen durch Variation der mikrofluidischen Variablen präzise gesteuert haben. Wir entwickelten auch ein grundlegendes Verständnis der Blasenstabilität, das es uns ermöglichte, schrumpfungsbedingte Verformungen zu unterdrücken.
Die synthetisierten CNT-umhüllten Blasen wurden zu einer dicht gepackten 3D-Struktur zusammengesetzt, gefolgt von einer Behandlung mit thermischer Reduktion, um die Grenzflächenbindung und die Umwandlung in eine geschlossene zelluläre Netzwerkstruktur zu induzieren.
Insgesamt bietet diese Arbeit eine neue Strategie für den Zusammenbau von 1D-Nanomaterialien als Bausteine für gut regulierte geschlossene zelluläre 3D-Architekturen mit verbesserten strukturellen oder physikalischen Eigenschaften.
Publikation https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.9b03268
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