像液晶的碳奈米管

Original publish date:Apr 16, 2005

編輯 John C. H. Chen 報導

科學家發現碳奈米管在流體中會產生類似液晶的性質。

碳奈米管基本上是由碳原子所組成，管徑大約是幾十個奈米厚，但是管長可達幾個微米。美國NIST的物理學家Erik Hobbie將碳奈米管吊在兩片平板之間，並在兩片平板中注入有機高分子溶劑。他藉由移動平板，可以對液體產生剪力(sheer force)，然後可以用來測量碳奈米管相關的流體力學特性。

當碳奈米管的濃度很高的時候，碳奈米管會糾結在一起。不過當碳奈米管的濃度降低而且加入足夠大的剪力的時候，碳奈米管會因為流體的流動而排成一列，變成類似向列型液晶(nematic liquid crystal)的性質。當濃度增加或是剪力減小的時候，碳奈米管又會糾結在一起。

不過當逐漸增加碳奈米管濃度時，碳奈米管甚至會行程肉眼可見的類似棒狀的結構，這結構的方向和平板平行並垂直於液體流動的方向。當濃度大於3%，甚至可以阻擋住液體的流動。這時這種結構仔細分析的話，會發現有類似碎型的構造。

這種碳奈米管的特殊性質或許可以繼續從已知液晶的性質中得到相對應的實驗靈感，繼續發掘出碳奈米管的獨特性質。

原始論文
76th Annual Meeting of the Society of Rheology(Feb 2005)
Phase diagram of non-Brownian carbon nanotube suspensions

參考來源：

• Fractal Jamming of Nanotubes. Physics News Update Number 721 #2, February 24, 2005 by Phil Schewe and Ben Stein

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