研究人员为单壁碳纳米管制作了一个颜色图谱

芬兰、美国和中国的纳米材料研究人员为种独特的单壁碳纳米管制作了一个颜色图谱。该纳米管颜色图谱在《AdvancedMaterials》杂志上的一项研究中进行了详细介绍，研究人员提出了一种新的方法来预测由个品种中任意一个品种组合的薄膜的具体颜色。这项研究由芬兰阿尔托大学、美国莱斯大学和中国北京大学的研究人员进行。

我们看到的碳是黑色的，它可以呈现透明的，也可以呈现彩虹的任何颜色，该研究的通讯作者阿尔托物理学家EskoI.Kauppinen说。如果光被片材的碳纳米管完全吸收，片材就会呈现黑色。如果少于约一半的光被纳米管吸收，片材看起来是透明的。当纳米管的原子结构导致只有某些颜色或波长的光被吸收时，未被吸收的波长就会被反射成可见光的颜色。

每个碳纳米管的原子结构和电子行为是由它的缠绕角度（或称手性）和直径决定的。这两个特征用(n,m)的编号系统来表示，该系统编列了种纳米管，每种纳米管都具有奇异性和直径的特征组合。每一种(n,m)类型的纳米管都有一个特征性的颜色。

在新的研究中，Kauppinen团队研究了吸收光的光谱与不同厚度的干纳米管薄膜的视觉颜色之间的关系，并开发了一个定量模型，可以确定纳米管薄膜的着色机理，并预测具有不同固有颜色和(n,m)称号的管子组合成的薄膜的具体颜色。

莱斯大学工程师和物理学家JunichiroKono的实验室在年解开了彩色扶手纳米管之谜，他提供了仅由（6,5）纳米管制成的薄膜，用于校准和验证阿尔托模型。来自阿尔托和北京大学的研究人员利用该模型计算出了莱斯大学薄膜的吸光度及其视觉颜色。实验表明，测得的薄膜颜色与模型预测的颜色相当接近。

阿尔托模型表明，纳米管薄膜的厚度以及所含纳米管的颜色都会影响薄膜对光的吸收。Aalto的种颜色的纳米管薄膜图谱来自于不同管子的组合。研究表明，最薄、颜色最深的管子比那些直径更大、颜色更淡的管子对可见光的影响更大。

纳米管的彩色薄膜具有柔韧性和延展性，可以在彩色电子结构和太阳能电池中发挥作用。还可以在手机、其他触摸屏或窗户玻璃顶部的触觉传感器的帮助下，修改屏幕的颜色。

论文标题为《ColorsofSingleWallCarbonNanotubes》。

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