当碳纳米管（CNT）丝带被从两片外科手术刀片中间拖过，刀片的功能就像一个“微型梳”，将CNT拉平行——就像一个常规的梳子梳过乱发一样。当排列平行的CNT被绕在卷轴上后，研究人员用乙醇水溶液处理，这将CNT丝相互拉近，使CNT丝之间的键接增强。当CNT丝带在卷轴上缠绕时，它们也缠绕在前面一层CNT丝带上面，这就制备一种纯CNT的多层膜。（来源：Liwen Zhang，北卡罗来纳州立大学。）

北卡罗来纳州立大学和中国苏州纳米科学和纳米生物研究所开发了一种可以将碳纳米管排列平行的称为“微型梳”的廉价技术，这种技术可用于制备比以往任何薄膜强度都高的大面积、纯CNT薄膜。这项技术同时也提高了材料的导电性能，使得这种膜在电子和航空领域的应用具有了吸引力。

“这是一种可以制备轻量化CNT膜，或‘绒毛纸’的简单工艺，这种工艺可以制备达到一米宽，跟以往的这类膜相比强度达到两倍的CNT膜，这种膜强度甚至强过CNT纤维。”北卡罗来纳州材料科学与工程杰出教授、描述这项研究的文章的通讯作者朱云天说。

研究团队开始将CNT以密集阵列的形式生长在一个传统的基材上。CNT缠绕在一起，当研究人员拉着CNT陈列的一头形成一个只有几纳米后的连续丝带。丝带被连接在一个卷轴上，卷轴将丝带绕起来。

当卷轴在转，CNT丝带被从两个外科手术刀片中间拉过。用裸眼看刀片虽然是直的，但实际上在刀刃上有很多微米级裂隙。这些裂隙形成了一种“微型梳”将CNT丝拉成平行——就像常见的梳子梳过乱发一样。

当排列平行的CNT被绕在卷轴上后，研究人员用乙醇水溶液处理，这将CNT丝相互拉近，使CNT丝之间的键接增强。

当CNT丝带在卷轴上缠绕时，它们也缠绕在前面一层CNT丝带上面，这就制备一种纯CNT的多层膜，研究人员可以通过控制缠绕的层数来控制膜的厚度。

用微型梳梳过的CNT膜的拉伸强度是未梳过的CNT膜的两倍以上——用微梳梳过的CNT膜拉伸强度达到3GPa，未梳过的CNT膜的拉伸强度只有不到1.5GPa。

微梳梳过的CNT膜相比未梳过的膜导电能力高80%。

“这是一个重要的进步，但我们想找到是CNT的平行丝更直的方法，”朱说，“现在仍不完美。”

“而且，这种技术理论上很容易实现大规模量产，我们想找一个工业合作伙伴，来帮助我们进行规模化生产，创造一种材料推向市场。”

资讯来源：

上述资讯基于北卡罗来纳州立大学提供的材料。注意：材料可能被编辑到合适的内容和长度。

参考文献：

Liwen Zhang, Xin Wang, Weizong Xu, Yongyi Zhang, Qingwen Li, Philip D. Bradford, Yuntian Zhu. Stro

新材料在线编译整理——翻译：田云    校正：摩天轮