北極星電線電纜網訊:電子穿過單個納米管時非常快，但電流會慢下來，因為電子必須從一個納米管跳到另一個納米管。

這是**次，研究人員制成的碳納米管電纜，可承載電流和銅線一樣多。這些納米管電纜有助于把更多的可再生能源輸送到更遠的電網，可提供輕型電線，用于更省油的車輛和飛機，而且可以在低功耗計算機芯片上做連接。賴斯大學（RiceUniversity）的研究人員現在已經展示了實用系統中的碳納米管電纜，而且正在設計生產線，用于商業(yè)化生產。

制備輕便高效的碳納米管電線，而且和銅一樣導電，自從20世紀80年代以來，這就是納米技術專家的一個目標。單個碳納米管是納米級中空純碳管，機械上很強，而且導電性比銅高一個數量級。但是，除非碳納米管就這樣放在一起，否則，用它們制成的較大結構并不具有單個管的這種**屬性。

多年在實驗室里擺弄，為的是找到合適的裝配技術和配料，這使研究人員*終制成了和銅電纜一樣好的碳納米管電纜，這些研究人員的領導是賴斯大學材料科學教授普利科爾•阿杰安（PulickelAjayan）和恩里克•巴雷拉（EnriqueBarrera）。這個小組的納米電纜所擁有的一系列屬性，迄今為止都是****的。它們在力學上很強，而且柔性也足夠好，可以打結或織成長線。這種材料每平方厘米可承載約10萬安培的電流，數量和銅線相同，但重量只有六分之一那么多。它們優(yōu)于銅的一個度量標準，就是所謂的電流密度，這意味著，它們應能把更多的電傳輸更長的距離，不會使能量散失為熱，這個問題影響著今天的電網，乃至計算機芯片。而且，因為它們是碳制成，不是金屬制成，所以不腐蝕。

碳納米管會有不同的導電性，長度和層數。賴斯大學研究小組發(fā)現，效果*好的是比較長的雙壁碳納米管，是由北京清華大學的合作者提供。電子穿過單個納米管時非常快，但電流會慢下來，因為電子必須從一個納米管跳到另一個納米管。在給定長度的導線中，納米管越長，這些電子所必須進行的跳躍就越少。

制備納米電纜的工藝，始于一塊雙壁納米管，這種納米管已經過處理，除去了雜質。研究人員把硫酸添加到納米管上，這樣它們就可以攤開形成薄膜。然后，他們用鑷子夾住薄膜的邊緣，開始制成纖維，用穩(wěn)定的力量抽拉，以產生很長的線纜，類似于紡毛紗時抽拉和捻羊毛那樣。他們沖洗掉電纜中的酸，使電纜暴露在高溫碘蒸氣中。碘會滲透電纜中的納米管，提高電纜的電導率，而不損害其機械性能。賴斯大學小組表明，電纜打結接在一起，制成更大的長度，不影響電導率。

為了證明這樣制成的電纜可以傳輸標準電壓，他們使用一根電纜，把一個熒光燈泡連接到墻壁電源插座，使燈泡亮了數天。這項工作在網上描述過，就在雜志《自然科學報告》（NatureScientificReports）上。

納米電纜：這種電纜用碳納米管制成，可以承載的電流和銅線一樣多。來源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)

“這是一個確實的證據，說明這些材料正在變得多么成熟，他們能夠測量的電導率現在超過了普通金屬，”邁克爾•斯特拉諾（MichaelStrano）說，他是麻省理工學院（MIT）化學工程教授，沒有參與這項工作。他說，超越金屬，“就代表了一個里程碑。”

“這是非常令人興奮的，尤其是考慮到，極其重要的是，可以減輕飛機和汽車中（電器）電纜的重量，提高燃料效率，”雷伊•鮑曼（RayBaughman）說，他是得克薩斯大學達拉斯分校（UniversityofTexasatDallas）納米技術研究所（NanoTechInstitute）主任和化學教授。鮑曼沒有參與這項研究。

航空業(yè)巨頭波音公司是支持賴斯大學研究小組的公司之一。其他合作者和支持者包括雪佛龍公司（Chevron），美國能源部和美國休斯頓（Houston）納立脊材料公司（NanoRidgeMaterials）。

“我們的目標是制作一種工程產品，”賴斯大學巴雷拉說。“我們相信，我們已經能夠做的，可升級為連續(xù)生產方法。”這一小組已籌劃好如何在生產線上做到這一點，目前正在探討與一些公司的商業(yè)化，但他們都沒有透露任何交易。

雖然現在電纜已經足夠好，可以開始認真考慮商業(yè)應用，但是，阿杰安想把它們做得更好。阿杰安注意到，到目前為止，他們只測試了雙壁電纜承載直流電的能力，這類電來自墻壁插座，用于飛機上的短距離輸電，這是舉個例子。采用交變電流的形式，電力可以進行長距離傳輸。阿杰安說，一個單獨的目標是使這些電纜甚至比銅???導電。有一種方式做到這一點，就是使用單壁碳納米管制成可用的電纜，這在實際上會更導電，但一直很難紡成纖維。