日本國(guó)家先進(jìn)工業(yè)科技研究所研究人員表示，他們已開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù)，能將相同或近似直徑的碳納米管像拼接水管一樣連接起來(lái)。研究人員期望，未來(lái)無(wú)論碳納米管直徑大小都可利用此種技術(shù)進(jìn)行無(wú)縫連接。該研究成果刊登在近期《自然?納米技術(shù)》雜志上。

　　研究人員通過(guò)電子顯微鏡第一次觀察到一個(gè)單壁碳納米管的分裂過(guò)程。他們將單壁碳納米管橋接在兩個(gè)電極上，并施以強(qiáng)電流，從而引發(fā)碳納米管的中段逐漸收窄直至最終分裂，造成兩個(gè)碳納米管的末端以相同的直徑閉合或蓋上“帽子”。

　　蓋上“帽子”的末端互相向?qū)Ψ揭苿?dòng)，電極間的電壓緩慢地從零開(kāi)始上升。在達(dá)到某個(gè)閾值電壓和電流時(shí)，兩個(gè)納米管就會(huì)突然迅速再次融合起來(lái)。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可在同一個(gè)碳納米管上數(shù)次重復(fù)這樣的分裂-融合過(guò)程，到目前為止，最多可達(dá)7次之多。

　　研究人員還試圖將不同直徑的碳納米管連接起來(lái)，但沒(méi)有成功。研究人員將失敗的原因歸于納米管的手性，由于兩個(gè)不同直徑碳納米管的手性不同，在試圖迫使兩管合并時(shí)，這種不匹配會(huì)導(dǎo)致原子層級(jí)的問(wèn)題。

　　為解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員提出的解決方案是：在兩個(gè)碳納米管間插入鎢原子以催化融合進(jìn)程。鎢長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為可幫助碳原子“石墨化”，即將它們組織成有序結(jié)構(gòu)。在還原過(guò)程中，通過(guò)來(lái)回移動(dòng)這些顆粒，碳納米管就能無(wú)縫融合在一起。

　　研究人員稱(chēng)，利用此項(xiàng)技術(shù)可制造出更長(zhǎng)的碳納米管，甚至是帶有分叉的碳納米管。這樣的結(jié)構(gòu)將會(huì)有許多應(yīng)用，如制作場(chǎng)效應(yīng)晶體管或電流引線。