科技日报记者 刘霞
西班牙科学家开发出一种可规模化生产工艺，研制出的新型碳纳米管纤维电导率提升了17倍以上，可与铜和铝媲美，重量仅为铜的六分之一。这一突破有望重塑航空航天、电动汽车和无人机等领域，这些行业迫切需要既轻质又强韧的高性能导线。相关研究论文发表于新一期《科学》杂志。
碳纳米管一直被视为构建理想导体的重要材料，其密度低，兼具出色的电学、热学和力学性能。但迄今为止，它导电性始终未能达到在工业规模上真正替代铜等传统材料的水准。
在最新研究中，马德里先进材料研究所、马德里技术大学和萨拉戈萨大学科学家利用新工艺，制备出新型气相插层碳纳米管纤维。
这项研究的关键，是将四氯铝酸盐作为掺杂剂引入新型碳纳米管纤维内部。四氯铝酸盐能在不破坏纤维阵列结构的前提下掺入，在保留碳纳米管本来结构的同时，提高电导率，且维持了优异的力学性能。相比其他掺杂剂，四氯铝酸盐能带来巨大的掺杂效果，又不会过分增加重量。
研究证实，用四氯铝酸盐掺杂高度取向的碳纳米管纤维后，块状纤维的电导率提升了17倍以上，平均电导率超越铜，最高测量值则高于铝，且重量只有铜的六分之一。凭借这一显著的重量优势，新型碳纳米管纤维不仅拥有优异的重量性能比，也达到了满足工业要求的电导率水平。
这是科学家首次用碳纳米管纤维取得如此成果，产品导电性足够优异，为传统导电材料提供了一种现实的工业替代方案。
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