中國粉體網(wǎng)9月11日訊  作為新一代高科技材料，碳納米管在眾多領(lǐng)域擁有廣泛應用前景，它正在不斷突破邊界，衍生出無限可能。國內(nèi)外在碳納米技術(shù)方面的研發(fā)十分活躍并不斷取得進展，使得碳納米管在電子、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域均有了一定的研究和應用。
　　
　　電學領(lǐng)域:高儲能電池
　　
　　碳納米管具有非常高的表面積、導電性能和良好的機械性能，是電化學領(lǐng)域所需的理想材料。
　　
　　銅線一直以來以其成熟的使用歷史及良好的導電性能被用于電氣系統(tǒng)。但在現(xiàn)代系統(tǒng)中，伴隨功能性需求的增加，銅導線在重量和易被腐蝕方面存在著明顯的缺陷。而由碳納米管制成的導線，重量僅是銅的十分之一，強度卻達到銅的30倍。如果將產(chǎn)品中的銅線全部或部分換為碳導線，對產(chǎn)品性能、載荷、效率的改變將無可估量。據(jù)國外媒體今年7月報道，英國劍橋大學的科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種強度極好且十分輕巧的碳制導線，未來有望成為銅線的有力競爭對手。但與銅線相比，碳納米管目前最大的劣勢是其導電性:相同質(zhì)量的銅的導電率是碳納米管的2.5倍。因此在未來幾年，劍橋大學的科學家們將注重于銅和碳納米管混合的線路，計劃開發(fā)出一種由兩者組成的“超級導線”，集合兩種導線的優(yōu)勢，大幅提升導線的性能。
　　
　　碳納米管在鋰電池中的應用同樣不容忽視。美國麻省理工學院已經(jīng)開發(fā)出了能夠極大地提高儲能量的碳納米管鋰電池，該電池同時兼顧鋰離子充電電池及電化學電容器二者的性能，輸出比功率是普通鋰離子充電電池的10倍，比能量是普通電化學電容器的5倍，未來可能用于小型便攜式設(shè)備中。
　　
　　此外，碳納米管電容器良好的放電性能，使之能在幾毫秒的時間內(nèi)將所存儲的能量全部放出。由于這一特性能瞬間為汽車加速提供能量，現(xiàn)已在混合電力汽車中開始實驗使用。
　　
　　醫(yī)學領(lǐng)域:癌癥篩檢
　　
　　癌癥篩檢向來是醫(yī)療上相當重要的課題，若能夠及早發(fā)現(xiàn)和治療，患者不僅可以有更大的康復機會，也可減輕患者在治療過程中的疼痛，更可以有效的節(jié)省醫(yī)療成本。早前的篩選工具以硅為主要材料，2011年，哈佛大學就與麻省理工學院攜手，以碳納米管為主要材料，打造出一個不論是在尺寸、效率、精確度上面都更突出的篩選工具。其篩選效率可以達到硅管的8倍。研究人員在利用碳納米管篩檢癌細胞得到初步成果后，未來也會用其對其它疾病進行篩檢(如HIV)和進行工具改造。
　　
　　由于碳納米管上極小的微�？梢砸�起碳納米管在電流中的擺動頻率發(fā)生變化，巴西和美國科學家發(fā)明了能夠稱量單個病毒質(zhì)量的“納米秤”，為碳納米管在醫(yī)療領(lǐng)域的進一步應用又增添了一筆。
　　
　　工業(yè)領(lǐng)域:優(yōu)異復合材料
　　
　　利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料，力學性能優(yōu)良、導電性好、耐腐蝕、可屏蔽無線電波;使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響;碳納米管與陶瓷的復合材料強度高，抗沖擊性能好;碳納米管上的五元環(huán)增強了其反應活性，在高溫和其他物質(zhì)存在的條件下，極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、抵抗熱變性能強。這些復合材料將為工業(yè)生產(chǎn)帶來良好的材料基礎(chǔ)。
　　
　　學術(shù)和工業(yè)界對碳納米管電子器件的研究主要集中在場發(fā)射管，其主要可應用在場發(fā)射平板顯示器(FED)、熒光燈、氣體放電管和微波發(fā)生器中。碳納米管平板顯示器是最具誘人應用潛力和商業(yè)價值的領(lǐng)域之一。2013年初，日本開發(fā)出了使用碳納米管的冷陰極場致電子發(fā)射型面發(fā)光器件。將以前主要面向顯示器用途開發(fā)的FED技術(shù)轉(zhuǎn)用到了照明用途中。研究成果也標志著日本在使用碳納米管形成冷陰極的工藝開發(fā)方面取得了突破。據(jù)介紹，用于制造長壽命、低耗電、高亮度的照明器件的基本技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)完成。