德国研究人员提出，Sonic Boomlets可以切割碳纳米管

管道安装工知道如何精确地切割金属棒。但很难想象在直径只有人类头发厚度五万分之一的碳纳米管上进行精确切割。

在英国《皇家学会学报a》(Proceedings of the Royal Society a)本月发表的一篇论文中，布朗大学(Brown University)和韩国的研究人员首次记录了单壁碳纳米管是如何被切割的，这一发现可能有助于生产更精确、更高质量的碳纳米管。这种制造技术的改进可能会使纳米管在汽车、生物医学、电子、能源、光学和许多其他领域的应用更具吸引力。

“现在，我们可以设计出我们想要切割的切割速度和直径，”该论文的通讯作者、布朗大学工学院(School of engineering at Brown)工程学教授金敬锡(Kyung-Suk Kim)说。

碳纳米管制造的基础是众所周知的。单原子薄的石墨烯薄片浸入溶液(通常是水)，使它们看起来像一盘缠结在一起的意大利面。然后，高强度声波轰击混杂的纳米管束，在溶液中产生空腔(或部分真空)。从这些空洞中产生的气泡膨胀和收缩非常剧烈，以至于每个气泡核心的温度可以达到5000开氏度以上，接近太阳表面的温度。与此同时，每个气泡以比重力大1000亿倍的加速度压缩。考虑到所涉及的巨大能量，这就不足为奇了，管的长度是随机的。技术人员用筛子筛取所需长度的管子。这项技术并不精确，部分原因是没有人确定是什么导致了管子断裂。

欧洲杯足球竞彩材料科学家最初认为超高温导致纳米管撕裂。一组德国研究人员提出，是气泡破裂引起的声波小爆炸把管子拉断了，就像绳子两端被猛烈地拉扯，最终撕裂了一样。

金教授、布朗大学博士后研究员哈克·本·周以及韩国科学技术研究院的技术人员决定进一步调查。欧洲杯线上买球他们利用一组超级计算机制作了复杂的分子动力学模拟，以梳理出导致碳纳米管断裂的原因。他们发现，这些管子并没有像德国研究人员认为的那样被拉开，而是被从两端猛烈地压缩。这导致沿管大约5纳米的区域发生屈曲，该区域被称为压缩集中区。在那个区域，管子被扭曲成交替的90度角的折叠，所以它很像一个螺旋。

这一发现仍然没有完全解释试管是如何被切割的。通过更多的计算机模拟，该小组了解到气泡的音爆所产生的强大力量会导致原子从管的晶格状基础上被发射出去，就像机关枪射出的子弹一样。

“这几乎就像一个橘子被挤压，液体从侧面喷射出来，”金说。“这种由压缩原子喷射造成的断裂以前从未在任何材料中观察到过。”欧洲杯足球竞彩

研究小组通过对单壁碳纳米管的超声波和电子显微镜的实验室测试证实了计算机模拟。

该研究小组还发现，在水中使用声波切割单壁碳纳米管会沿着管的长度产生多个扭结或弯曲区域。研究人员写道，这些扭结是“非常有吸引力的分子内连接，可以构建分子尺度的电子”。

来源:http://www.brown.edu/