利用单壁碳纳米管实现快速简便的单步生命周期监控

一个研究小组发表了一项研究成果，展示了单壁碳纳米管的另一个实用且可扩展的应用。

这项研究发表在《Carbon》杂志上。研究团队包括来自 Skoltech(Skoltech 光子学纳米材料和 Skoltech 材料实验室)的研究人员，以及来自江苏大学和白俄罗斯国立大学的合作伙伴。

“这项工作符合我们实验室将纳米材料推广到工业应用的战略。利用单壁碳纳米管作为传感器，我们能够根据需要帮助检测和操纵聚合物生产变量，并了解材料在实际应用中的表现，”Skoltech Photonics 纳米材料实验室负责人 Albert Nasibulin 教授表示。

“这里是俄罗斯最具影响力的碳纳米管实验室之一，也是斯科尔科沃科技学院唯一一个致力于碳纳米管合成和应用的实验室，我们将此类技术推向市场的动力非常强烈。”

这项研究展示了一个简单但难以实现的概念——使用单一传感器监测技术，可以检测聚合物在从制造到应用的整个生命周期内的特性。

虽然概念简单，但集成此类被动传感器却很难，因为这样既会导致主体材料的性能下降，又会降低其在各个生命周期阶段的灵敏度。本文作者设法绕过了这两个问题，同时确定了影响传感器性能的独特作用机制。

“我们在这项研究中成功展示了单壁碳纳米管的灵活性。我们可以在制造大型聚合物部件的过程中将它们整合在一起，而且它们也不会造成材料性能的损失，”论文合著者、Skoltech Photonics 纳米材料实验室的研究科学家 Hassaan Ahmad Butt 说道。

“我们确定了其运行的优化参数，通过改变厚度等简单参数，我们可以微调其灵敏度和应用。它们可以应用于聚合物上或聚合物内，这意味着只需将传感器放置在材料表面即可监测已生产的轮廓。”

这项研究是与中国和白俄罗斯的科学家合作进行的。“这项联合工作是与我们国际伙伴长期且富有成效的合作的一部分。我们希望继续合作并发展双边关系，这将使我们在研究领域实现协同效应， ”研究合著者、斯科尔科沃科技学院光子学助理教授德米特里·克拉斯尼科夫说。

纳米材料实验室目前正在开展一系列有关其生产的纳米材料的项目。多功能涂层和聚合物、机械增强纳米复合材料和超灵敏传感器只是研究团队与行业相结合以推动其创新材料解决方案的一些领域。

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