基于机器视觉控制过滤的溶液法单壁碳纳米管薄膜全局取向
介观与纳米尺度物理
2019-10-23 v1 材料科学
应用物理
摘要
在过去十年中，单壁碳纳米管（SWCNTs）的化学处理（手性富集、长度分选、手性选择性及填充物质）取得了实质性进展。近来有研究表明，可由后处理过的 SWCNT 溶液制备出大尺寸、水平取向的薄膜。在此，我们利用机器视觉自动化与并行化，通过压力驱动过滤同时制备全局取向的 SWCNT 薄膜。反馈控制使过滤以恒定流速进行，这不仅改善了 SWCNT 薄膜的向列序，还提供了使用相同过滤参数在多种纳米多孔膜上取向多种 SWCNT 类型的能力。利用偏振光学光谱技术，我们表明弯月面梳理在薄膜一侧产生了二维径向 SWCNT 取向。在通过硅烷化将弯月面展平后，薄膜两侧的空域分辨向列性图谱揭示了整个结构上的全局取向。根据改变离子强度与膜摩擦起电的实验，我们提供的证据表明 SWCNT 取向机制源于管间相互作用与有序膜带电的协同作用。该工作为面向新一代纳米管电子器件与光控元件的全局取向 SWCNT 薄膜结构的制备开辟了可能。
引用
@article{arxiv.1907.09499,
title = {Global alignment of solution-based single-wall carbon nanotube films via machine-vision controlled filtration},
author = {Joshua S. Walker and Jeffrey A. Fagan and Adam J. Biacchi and Valerie A. Kuehl and Thomas A. Searles and Angela R. Hight Walker and William D. Rice},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09499},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 4 figures; SI: 13 pages, 9 figures; 4 pages references