http://www.physorg.com/news121528985.html
February 06, 2008
奈米碳管（CNT）的立即性應用之一是成為一種聚合物的添加劑以創造出導電塑膠 -- 一種相對較低的奈米碳管濃度，能大幅改變聚合物的導電性達巨大的數量級，從一種絕緣體變成導體。
由 NIST 科學家所完成的新測量揭開了一個使人困惑的難題。對一給定之奈米碳管濃度，複合材料的電性只要改變加工條件 -- 基本上是聚合物的流動速度有多快 -- 就能從一種導體變成一種非導體。
奈米碳管 -- 一張張石墨捲成奈米大小的中空圓柱體 -- 目前在廣泛的材料應用中接受熱切的詳細檢查。NIST 團隊證明這些混合物的導電率與介電特性依賴「流動」以及「一旦流動停止後，它們如何改變」。這些特性的變化關連到這些材料在一長串潛在應用中的加工設計。就導電塑膠而言，包括：透明電極、天線、電子包裝、感應器、汽車塗料、抗靜電燃料軟管與航空零件。
NIST 研究者加強一種標準的儀器，剪力流變儀（shear rheometer，那通常用來測量黏度），以同時測量導電率與介電特性。利用這種「rheo-dielectric spectrometer（介電流光譜儀）」，他們發現奈米複合物的導電率隨著流速增加而大幅減小，有效地將材料從一導體變成絕緣體。
這種導電率（以及其他特性）對於流動的異常敏感度，普遍接近某種特有的奈米碳管濃度，在此一種互相滲透的奈米碳管網路首先形成。驚人的是，一旦流動被移除，他們發現奈米複合物會恢復到其原本的導電率。
基於這些測量，NIST 團隊提出一種理論模型，那成功地說明這些戲劇性的效應。此模型在數量上預測所觀察到的導體--絕緣體轉變，而且對於最佳化與控制這些新聚合物--奈米碳管複合材料的特性相當有用。
※ 相關報導：
＊ Shear-induced conductor-insulator transition in melt-mixed polypropylene-carbon nanotube dispersions
http://link.aps.org/abstract/PRB/v76/e195420
J. Obrzut, J. F. Douglas, S. B. Kharchenko, and K. B. Migler＊ 理論物理學家：聚合物可在真空中研究
Phys. Rev. B 76, 195420 (2007) (9 pages)
doi:10.1103/PhysRevB.76.195420
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