C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 31/02 (2006.01)
Patent
CA 2368043
The present invention is directed to the creation of macroscopic materials and objects comprising aligned nanotube segments. The invention entails aligning single-wall carbon nanotube (SWNT) segments that are suspended in a fluid medium and then removing the aligned segments from suspension in a way that macroscopic, ordered assemblies of SWNT are formed. The invention is further directed to controlling the natural proclivity of nanotube segments to self assemble into ordered structures by modifying the environment of the nanotubes and the history of that environment prior to and during the process. The materials and objects are "macroscopic" in that they are large enough to be seen without the aid of a microscope or of the dimensions of such objects. These macroscopic, ordered SWNT materials and objects have the remarkable physical, electrical, and chemical properties that SWNT exhibit on the microscopic scale because they are comprised of nanotubes, each of which is aligned in the same direction and in contact with its nearest neighbors. An ordered assembly of closest SWNT also serves as a template for growth of more and larger ordered assemblies. An ordered assembly further serves as a foundation for post processing treatments that modify the assembly internally to specifically enhance selected material properties such as shear strength, tensile strength, compressive strength, toughness, electrical conductivity, and thermal conductivity.
La présente invention concerne un procédé de création de matières et d'objets macroscopiques comprenant des segments de nanotubes alignés. Ce procédé consiste à aligner des segments de nanotubes de carbone à paroi unique (SWNT) en suspension dans un milieu fluide, puis à extraire les segments alignés de la suspension de façon à former des ensembles ordonnés macroscopiques de SWNT. L'invention concerne également le contrôle de la tendance naturelle des segments de nanotubes à s'auto-assembler en structures ordonnées par modification de l'environnement des nanotubes et de l'évolution de cet environnement avant et pendant le processus. Les matières et les objets sont macroscopiques en ce sens qu'ils sont suffisamment importants pour être vus sans l'aide d'un microscope ou qu'ils présentent les dimensions physiques de ces objets. Ces matières et ces objets de SWNT ordonnés macroscopiques présentent les remarquables propriétés chimiques, électriques et physiques des SWNT à l'échelle microscopique étant donné qu'ils sont constitués de nanotubes tous alignés dans le même sens et en contact avec leurs voisins immédiats. Un ensemble ordonné de SWNT plus serrés peut également tenir lieu de gabarit pour la croissance d'ensembles ordonnés plus nombreux et plus importants. Un ensemble ordonné peut en outre servir de fondement pour des post-traitements destinés à une modification interne dudit ensemble, d'où l'amélioration spécifique de propriétés matérielles choisies, telles que la résistance au cisaillement, la résistance à la traction, la résistance à la compression, la ténacité, la conductivité électrique et la conductivité thermique.
Casavant Michael J.
Chiang Wan-Ting
Colbert Daniel T.
Hauge Robert H.
Huffman Chad B.
Mbm & Co.
William Marsh Rice University
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2052528