束集动力学调控碳纳米管网络中的主动力学与输运行为

高密度碳纳米管网络（CNNs）作为纳米电子器件、纳米机电系统（NEMS）和多功能纳米复合材料中的活性元件，持续吸引着研究兴趣。网络纳米结构与其性能之间的相互作用至关重要，然而目前的理解仍局限于被动响应。在此，我们采用一种由毫米级垂直排列单壁碳纳米管（SWCNTs）夹在聚二甲基硅氧烷（PDMS）层之间构成的新型超结构，来量化两类力学刺激——薄膜致密化和拉伸——对整个网络的电子和热输运的影响。该网络易于变形，且电导率和热导率随之增加，暗示其具有柔性且高度可重构的特性。基于原子信息粗粒化模拟的洞见揭示，束的横向组装程度（受表面拉合/拉开调节）与纳米管/束弯曲构型相关的弹性能之间存在相互作用。在致密化过程中，网络变得高度互连，但我们观察到束集程度仅适度增加，这主要归因于SWCNTs间距的减小。另一方面，拉伸的特征在于初始的解束阶段，此时应变通过分支互连的拉开得以容纳，随后随着应变转移到日益对齐的束上，发生快速的重新束集。在这两种情况下，电导率和热导率的增加主要源于束尺寸的增大；网络连通性的变化对输运的影响较小。我们的结果对由相互作用的管、线和带/条组成的无机纳米组装体构成的丝状网络具有广泛意义。