▲碳纤维可以被轴绕为具有弹性的强韧导电线。
钢铁侠的装具“马克”非常炫酷，虽然不如“马克”那么出色，但《材料研究快报》今年6月底报道的碳纳米管纤维织物也初具雏形。美国辛辛那提大学工程与应用科学学院教授、纳米实验室领导人之一的韦塞林·山诺夫（Vesselin Shanov）和马克·舒尔茨（Mark Schulz）教授等与美军莱特-帕特森空军基地合作，设计并制造了碳纳米管纤维——可用于制造能为电子产品充电的“智能”材料。该材料的实现源于碳纳米管独特的性质：强韧、导电、耐热以及高比表面积。
舒尔茨认为，碳材料有望在诸多领域替代金属和聚合物，在制造业表现出巨大的应用潜力——既能作为碳纤维用于飞机和汽车（减轻重量，提高燃料效率），也能用于净化水或生物传感器。
项目成员、研究生马克·哈斯（Mark Haase）介绍说，在真空条件下，研究团队采用化学气相沉积法，在硅片上“种植”碳纳米管，然后继续“培养”至需要的尺寸。研究人员利用工业线轴对碳纤维薄片进行拉伸，竟有了意外的发现——薄片变成了蛛丝状的细线。山诺夫说：“这些细线就像纺线，我们可以将其进行‘纺织’，进而应用于传感器和储能设备。”对军方来讲，士兵们可以不再为随身携带的重型电池而烦恼了——日益增多的个人装具使充电成了大麻烦。哈斯说：“士兵携重的三分之一是电池。因此，即便只为他们稍微减负，也将使其战场表现更加出色。”
目前，虽然纳米实验室已经能够一次性制造50码碳纤维用于研究工作，但其规模化生产仍然是一个巨大的难题。研究人员正利用自主研究机器人ARES加速碳管材料制造的研究。
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编译：雷鑫宇 审稿：alone 编辑：程建兰
来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180710153742.htm
