粘結(jié)劑是日常生活中必不可少的化學(xué)品，主要包括低溫和室溫下（汽車制造、極地等領(lǐng)域）使用的高分子粘結(jié)劑和高溫下（太陽(yáng)能面板、航空航天等領(lǐng)域）使用的陶瓷或者金屬粘結(jié)劑。這些傳統(tǒng)粘結(jié)劑的粘附力一般會(huì)隨著溫度升高而降低，這是因?yàn)闊崃繒?huì)引起界面成鍵斷裂，黏彈性降低或者結(jié)構(gòu)分解。尤其是劇烈溫度變化，往往會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)劑失效。
因此，開(kāi)發(fā)新型高溫粘結(jié)劑以及能經(jīng)受溫度變化的粘結(jié)劑是非常有必要的！
有鑒于此，Xu等人報(bào)道了一種違反常理的碳納米管干粘結(jié)劑，高溫可增強(qiáng)粘附性，并能經(jīng)受大范圍溫度轉(zhuǎn)變。
圖1. 高溫增強(qiáng)粘附性能
研究人員利用等離子體對(duì)垂直排列的雙壁碳納米管束進(jìn)行處理，使頂部產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)束。頂部節(jié)點(diǎn)很容易滲入粗糙表面，特別是溫度較高的情況下。研究人員稱之為“納米-互鎖”（nano-interlock）機(jī)理。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在-196-1000℃溫度區(qū)間內(nèi)，溫度升高最佳條件下會(huì)使粘附強(qiáng)度增強(qiáng)6倍，達(dá)到143 N cm-2（4 X 4 mm），并在多次大范圍溫度轉(zhuǎn)變過(guò)程中保持其粘附性。將這種特殊的CNT應(yīng)用于導(dǎo)電雙面膠時(shí)，不同于常規(guī)的粘附行為賦予其溫度增強(qiáng)的熱學(xué)和電學(xué)性能。
總之，這項(xiàng)研究工作為開(kāi)發(fā)具有新性能的CNT干粘結(jié)劑起到了很好的借鑒的作用！
圖2. 節(jié)點(diǎn)接觸粘附模型
圖3. 溫度轉(zhuǎn)變過(guò)程中的熱學(xué)和電學(xué)性能
本文主要參考以上所列資料，圖片僅用于對(duì)相關(guān)科學(xué)作品的介紹、評(píng)論以及課堂教學(xué)或科學(xué)研究，不得作為商業(yè)用途。如有任何版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系！
Ming Xu, Liming Dai et al. Carbon nanotube dry adhesives with temperature-enhanced adhesion over a large temperature range. Nature Communications 2016, 7, 13450.
