專利名稱：碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)及其使用方法。
背景技術(shù)：
碳納米管是一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，其具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性質(zhì)。碳納米管應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，例如，它可用于制作場效應(yīng)晶體管、原子力顯微鏡針尖、 場發(fā)射電子槍、納米模板等等。但是，目前基本上都是在微觀尺度下應(yīng)用碳納米管，操作較困難。所以，將碳納米管組裝成宏觀尺度的結(jié)構(gòu)對于碳納米管的宏觀應(yīng)用具有重要意義。現(xiàn)有的碳納米管宏觀結(jié)構(gòu)主要有碳納米管膜，但是，碳納米管膜等碳納米管宏觀結(jié)構(gòu)的比表面積很大，宏觀上表現(xiàn)出很強的粘性，一旦接觸到其他物體便會粘住并且很難分開，所以給保存和轉(zhuǎn)移碳納米管宏觀結(jié)構(gòu)帶來較大的困難，從而大大限制了碳納米管膜等碳納米管結(jié)構(gòu)在宏觀領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)及其使用方法。一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)用于承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，且該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與該承載結(jié)構(gòu)接觸后可完整地從該承載結(jié)構(gòu)脫離，其中，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，所述本體的表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的80%，從而使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域時，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體的有效接觸面積小于等于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其包括以下步驟提供至少一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，該表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的80% ；提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)；以及將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積小于等于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)具有簡單的結(jié)構(gòu)等特點，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)通過在一本體的表面設(shè)置多個凹陷結(jié)構(gòu)，使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)表面時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的大部分結(jié)構(gòu)通過所述凹陷結(jié)構(gòu)懸空設(shè)置，從而大大地減少了所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積，進(jìn)而降低了所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)之間的范德華力，最后實現(xiàn)碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的保存和轉(zhuǎn)移。所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，通過將一碳納米管膜直接承載于一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，從而實現(xiàn)碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的保存和轉(zhuǎn)移，該方法簡單易行。


圖1為本發(fā)明第一實施例所提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本發(fā)明第二實施例所提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)承載碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的流程圖。圖4為應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)承載的碳納米管拉膜的SEM 照片。圖5為應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)承載的碳納米管碾壓膜的 SEM照片。圖6為應(yīng)用本發(fā)明實施提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)承載的碳納米管絮化膜的SEM 照片。圖7為應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的示意圖。主要元件符號說明碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100 ;200本體110; 210表面112 ；212碳納米管膜承載區(qū)域114 ;214凹陷結(jié)構(gòu)116;216碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120 ；
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明第一實施例提供一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100用于承載或保護(hù)一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，且該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100接觸后可完整地從所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100剝離。該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100包括一本體110，其中，所述本體110具有一表面112，該表面112上設(shè)置有一碳納米管膜承載區(qū)域114。該碳納米管膜承載區(qū)域114用于承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)。該碳納米管膜承載區(qū)域114具有多個凹陷結(jié)構(gòu)116。該多個凹陷結(jié)構(gòu)116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的80%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體110的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%，使該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)可以完整地從該本體110 的表面112剝離。優(yōu)選的，該多個凹陷結(jié)構(gòu)116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的90%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體110的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的10%。
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所述本體110為具有一定強度的薄片狀結(jié)構(gòu)，其形狀、尺寸可依據(jù)實際需求設(shè)計。 該本體110的材料可選自硬性或具有一定強度的柔性材料。具體地，該本體110的材料選自金屬、金屬氧化物、陶瓷、樹脂等材料。所述本體110的表面112可以為平面、曲面或其他不規(guī)則面等。所述碳納米管膜承載區(qū)域114可以設(shè)置在本體110的整個表面112或者部分表面 112。所述碳納米管膜承載區(qū)域114包括多個相互間隔設(shè)置的凹陷結(jié)構(gòu)116。該凹陷結(jié)構(gòu) 116可以通過化學(xué)方法或物理方法形成于所述本體110的表面112。該多個凹陷結(jié)構(gòu)116 可以為微孔、凹槽或微孔與凹槽的組合等結(jié)構(gòu)。所述微孔可以為通孔或盲孔，該微孔的橫截面的形狀不限于圓型，也可以為方形、矩形、橢圓形等其他規(guī)則或不規(guī)則的幾何形狀。所述凹槽可為長條形或其他形狀。優(yōu)選地，所述本體110的表面112形成有多個均勻分布且間隔設(shè)置的微孔，該微孔的直徑可以為100微米 1毫米，相鄰的微孔之間的間距為10微米 100微米，該微孔的深度為1微米 1毫米。可以理解，所述微孔也可以采用其他不同結(jié)構(gòu)的組合。只需滿足所述微孔的直徑和間距的比值大于等于5 1，且所述微孔的間距小于等于100微米，使得所述多個凹陷結(jié)構(gòu)116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的80%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載區(qū)域114的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120本身面積的20%。優(yōu)選的，所述微孔的直徑和間距的比值大于等于 10 1，且所述微孔的間距小于等于100微米，使得所述多個凹陷結(jié)構(gòu)116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的90%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載區(qū)域114 的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120本身面積的10%。本實施例中，所述本體110為一邊長為IOcm的方形陽極氧化鋁薄片。該陽極氧化鋁薄片為通過陽極氧化法制備得到。該陽極氧化鋁薄片具有多個均勻分布的微孔，相鄰的微孔之間的距離約為50微米。所述微孔的直徑約為500微米。請參閱圖2，本發(fā)明第二實施例提供一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200用于承載或保護(hù)一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，且該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200接觸后可完整地從該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200剝離。所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200包括一本體210，其中，所述本體210具有一表面212，該表面212上設(shè)置有一碳納米管膜承載區(qū)域214。該碳納米管膜承載區(qū)域214用于承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)。該碳納米管膜承載區(qū)域214具有多個凹陷結(jié)構(gòu)216。該多個凹陷結(jié)構(gòu)216的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域214的面積的80%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域214時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體210的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)可以完整地從該本體210 的表面212剝離。優(yōu)選的，該多個凹陷結(jié)構(gòu)216的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域214的面積的90%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域214時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體210的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的10%。本實施例中，所述本體210為具有一定強度的陶瓷薄片。所述碳納米管膜承載區(qū)域214設(shè)置在所述陶瓷薄片的部分表面。所述碳納米管膜承載區(qū)域214包括多個凹槽216。該多個凹槽216均勻分布且相互平行間隔設(shè)置。該凹槽216可以通過化學(xué)方法或物理方法形成于所述本體210的表面212。該凹槽216的寬度可以為100微米 1毫米，相鄰的凹槽 216之間的間距為10微米 100微米。所述凹槽216的深度為1微米 1毫米。可以理解， 形成在所述本體210的表面212的多個凹槽216也可以采用其他不同結(jié)構(gòu)的組合。只需滿足所述凹槽的寬度和間距的比值大于等于5 1，且所述凹槽的間距小于等于100微米，使得所述多個凹槽116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的80%， 從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載區(qū)域114的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120本身面積的20%。優(yōu)選的，所述凹槽的寬度和間距的比值大于等于10 1，且所述凹槽的間距小于等于100微米，使得所述多個凹槽116的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域 114的面積的90%，從而使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域214 時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載區(qū)域214的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)220本身面積的90%。請參閱圖3，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100的使用方法，該方法主要包括以下步驟(SlOl)提供至少一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，該表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域面積的80%;(S102)提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)；以及(S103)將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。步驟S101，提供至少一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，該表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的 80%。所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)為本發(fā)明第一實施例所提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu) 100。可以理解，所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)也可以為本發(fā)明第二實施例所提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)200或其他結(jié)構(gòu)。步驟S102，提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)。提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120包括至少一個碳納米管膜。該碳納米管膜可以是碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜或碳納米管碾壓膜等。請參見圖4，所述碳納米管拉膜為從一碳納米管陣列中直接拉取獲得的整體結(jié)構(gòu)。 該碳納米管拉膜是由多個碳納米管組成的自支撐結(jié)構(gòu)。所述自支撐結(jié)構(gòu)是指該碳納米管拉膜可無需基底支撐，自支撐存在。所述多個碳納米管基本沿同一方向擇優(yōu)取向延伸。所述擇優(yōu)取向是指在碳納米管拉膜中大多數(shù)碳納米管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且， 所述大多數(shù)碳納米管的整體延伸方向基本平行于所述碳納米管拉膜的表面。進(jìn)一步地，所述碳納米管拉膜中多數(shù)碳納米管是通過范德華力首尾相連并且基本沿同一方向延伸。所述碳納米管拉膜及其制備方法請參見2007年2月9申請的，2010年5月沈日公告的，公告號為CN101239712B的中國發(fā)明專利申請公開說明書。所述碳納米管碾壓膜包括均勻分布的碳納米管，該碳納米管無序，沿同一方向或不同方向擇優(yōu)取向排列。請參見圖5，優(yōu)選地，所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管基本沿同一方向延伸且平行于該碳納米管碾壓膜的表面。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管相互交疊。所述碳納米管碾壓膜中碳納米管之間通過范德華力相互吸引，緊密結(jié)合，使得該碳納米管碾壓膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。所述碳納米管碾壓膜及其制備方法請參見2008年12月3日公開的，公開號為CN101314464A的中國發(fā)明專利申請公開說明書。請參見圖6，所述碳納米管絮化膜包括相互纏繞的碳納米管。該碳納米管之間通過范德華力相互吸引、纏繞，形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管絮化膜各向同性。所述碳納米管絮化膜中的碳納米管為均勻分布，無規(guī)則排列。所述碳納米管絮化膜及其制備方法請參見 2008年10月15日公開的，公開號為CN101284662A的中國發(fā)明專利申請公開說明書。本實施例中，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120包為一碳納米管拉膜，該碳納米管拉膜為從一碳納米管陣列中直接拉取獲得，其制備方法具體包括以下步驟首先，提供一形成于一生長基底的碳納米管陣列，該陣列為超順排的碳納米管陣列。所述超順排的碳納米管陣列采用化學(xué)氣相沉積法制備，該超順排碳納米管陣列的制備方法可參見2002年9月16日申請的，2008年8月20日公告的，公告號為CN100411979C 的中國發(fā)明專利申請公告說明書。該超順排的碳納米管陣列為多個彼此平行且垂直于生長基底生長的碳納米管形成的純碳納米管陣列。通過控制生長條件，該超順排的碳納米管陣列中基本不含有雜質(zhì)，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等，適于從中拉取碳納米管膜。 本發(fā)明實施例提供的碳納米管陣列為多壁碳納米管陣列。所述碳納米管的直徑為0. 5 50 納米，長度為50納米 5毫米。本實施例中，碳納米管的長度優(yōu)選為100微米 900微米。其次，采用一拉伸工具從所述碳納米管陣列中拉取碳納米管獲得一碳納米管膜， 其具體包括以下步驟(a)從所述超順排碳納米管陣列中選定一個或具有一定寬度的多個碳納米管，本實施例優(yōu)選為采用具有一定寬度的膠帶接觸碳納米管陣列以選定一個或具有一定寬度的多個碳納米管；(b)以一定速度拉伸該選定的碳納米管，從而形成首尾相連的多個碳納米管片段，進(jìn)而形成一連續(xù)的碳納米管拉膜。該拉取方向沿基本垂直于碳納米管陣列的生長方向。在上述拉伸過程中，該多個碳納米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸剝離生長基底的同時，由于該多個碳納米管片段之間范德華力的作用，該選定的多個碳納米管片段分別與其他碳納米管片段首尾相連地連續(xù)地被拉出，從而形成一連續(xù)、均勻且具有一定寬度的碳納米管拉膜。所述碳納米管拉膜中的碳納米管包括單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。該碳納米管拉膜具有較大的比表面積，故該碳納米管拉膜宏觀上表現(xiàn)出較大的粘性。步驟S103，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。請參照圖7，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100的碳納米管膜承載區(qū)域114，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120在所述碳納米管膜承載區(qū)域114中的多個凹陷結(jié)構(gòu)116處懸空設(shè)置。
可以理解，由于所述本體110表面112具有多個凹陷結(jié)構(gòu)116，且該凹陷結(jié)構(gòu)116 的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域114的面積的80%，因此，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120設(shè)置在所述碳納米管膜承載區(qū)域114時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120與所述本體110表面112的有效接觸面積小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120本身面積的20%，從而降低該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120與該本體110的表面112之間的范德華力，使該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120與該本體110的表面112之間的范德華力小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120中多個碳納米管之間范德華力。因此，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)100時，由于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120與所述本體110表面112之間的范德華力小于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120中多個碳納米管之間的范德華力，從而使該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120可以容易地從所述本體110的表面112剝離，而不至于破壞該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu) 120的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)了該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)120的保存和轉(zhuǎn)移。本實施例中，將一碳納米管拉膜設(shè)置于所述陽極氧化鋁薄片的表面時，該碳納米管拉膜的大部分結(jié)構(gòu)懸空設(shè)置于所述陽極氧化鋁薄片表面的多個微孔處，從而使所述碳納米管拉膜與所述陽極氧化鋁薄片的有效接觸面積小于所述碳納米管拉膜本身面積的10%， 進(jìn)而降低該碳納米管拉膜與該陽極氧化鋁薄片的表面之間的范德華力，使該碳納米管拉膜與該陽極氧化鋁薄片的表面之間的范德華力小于所述碳納米管拉膜中多個碳納米管之間范德華力。因此，將所述碳納米管拉膜設(shè)置于所述陽極氧化鋁薄片的表面時，由于所述碳納米管拉膜與所述陽極氧化鋁薄片的表面之間的范德華力小于所述碳納米管拉膜中多個碳納米管之間的范德華力，從而使該碳納米管拉膜可以容易地從所述陽極氧化鋁薄片的表面剝離，而不至于破壞該碳納米管拉膜的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)了該碳納米管拉膜的保存和轉(zhuǎn)移?？梢岳斫?，當(dāng)所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管膜時，該多個碳納米管膜可以層疊設(shè)置或并排設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域。具體地，將所述碳納米管膜設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域后，可以進(jìn)一步將另一碳納米管膜覆蓋至先前的碳納米管膜表面，如此反復(fù)多次，在該碳納米管膜承載區(qū)域上鋪設(shè)多個碳納米管膜。此外，當(dāng)所述碳納米管膜承載區(qū)域具有較大的面積時，將所述碳納米管膜沿一個方向設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域后，還可以將另一碳納米管膜并排設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域沒有鋪設(shè)碳納米管膜的區(qū)域。可以理解，該步驟為可選步驟。此外，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域后，可以進(jìn)一步將另一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)覆蓋在所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的表面，并使所述另一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)中的碳納米管膜承載區(qū)域與所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)相接觸，形成一兩邊為碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，中間為碳納米管膜的夾心結(jié)構(gòu)。在所述夾心結(jié)構(gòu)中，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)夾持于兩個碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的中間，使碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)位于兩個碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)具有凸起結(jié)構(gòu)的表面之間，并分別與兩個碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)具有凸起結(jié)構(gòu)的表面接觸，使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)可以更牢固地被固定，從而使該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)可以更為容易的保存和轉(zhuǎn)移。此外，該夾心結(jié)構(gòu)還可以使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)不受到破壞，以及具有防塵等作用。本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本較低等特點。該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)通過在一本體的表面設(shè)置多個凹陷結(jié)構(gòu)，使得將一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)表面時，該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的大部分結(jié)構(gòu)通過所述凹陷結(jié)構(gòu)懸空設(shè)置，從而大大地減少了所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積，進(jìn)而降低了所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)之間的范德華力，最后實現(xiàn)碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的保存和轉(zhuǎn)移。本發(fā)明所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，通過將一碳納米管膜直接承載于一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，從而實現(xiàn)碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的保存和轉(zhuǎn)移， 該方法簡單易行。此外，將另一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)覆蓋在所述承載于一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)中的碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的表面，形成一兩側(cè)為碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)中間為碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的夾心結(jié)構(gòu)。所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)夾持于兩個碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的中間，使該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)更牢固地被固定。此外，該夾心結(jié)構(gòu)還可以使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)不受到外界作用力的破壞，還具有防塵等作用。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，用于承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，且該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與該承載結(jié)構(gòu)接觸后可完整地從該承載結(jié)構(gòu)脫離，其特征在于，該碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，所述本體的表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的80%，從而使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域時，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體的有效接觸面積小于等于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。
2.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的90%，從而使所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述碳納米管膜承載區(qū)域時，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述本體的有效接觸面積小于等于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的10%。
3.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述本體的表面為平面或曲面。
4.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)為多個相互平行且間隔設(shè)置的微孔，該微孔的直徑和間距的比值大于等于5 1，且該微孔的間距小于等于100微米。
5.如權(quán)利要求4所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，該微孔的直徑為100微米至1 毫米，相鄰的微孔之間的間距為10微米至100微米。
6.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)為多個均勻分布且間隔設(shè)置的長條狀凹槽，該凹槽的寬度和間距的比值大于等于5 1，且該凹槽的間距小于等于100微米。
7.如權(quán)利要求6所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凹槽的寬度為100微米至1 毫米，相鄰的凹槽之間的間距為10微米至100微米。
8.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述本體的材料選自金屬、金屬氧化物、陶瓷及樹脂。
9.如權(quán)利要求1所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述本體為陽極氧化鋁。
10.一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其包括以下步驟提供至少一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)包括一本體，所述本體具有一表面，該表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)， 所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的80% ；提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)；以及將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的有效接觸面積小于等于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)本身面積的20%。
11.如權(quán)利要求10所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)在所述多個凹陷結(jié)構(gòu)處懸空設(shè)置。
12.如權(quán)利要求10所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)包括至少一碳納米管膜，該碳納米管膜包括多個碳納米管，所述多個碳納米管通過范德華力首尾相連并且沿同一方向擇優(yōu)取向延伸。
13.如權(quán)利要求12所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，所述碳納米管膜為由多個碳納米管組成的一自支撐結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，所述碳納米管膜為從一碳納米管陣列中拉取獲得的一整體結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求10所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，將所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)直接設(shè)置于所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的碳納米管膜承載區(qū)域后，進(jìn)一步包括 將另一碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)覆蓋于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)表面，使碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)位于兩個碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)具有凹陷結(jié)構(gòu)的表面之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)，包括一本體，所述本體具有一表面，所述本體的表面具有一碳納米管膜承載區(qū)域，該碳納米管膜承載區(qū)域具有多個凹陷結(jié)構(gòu)，所述多個凹陷結(jié)構(gòu)的總凹陷面積大于等于所述碳納米管膜承載區(qū)域的面積的80％。所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)用于承載一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，且該碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)與該承載結(jié)構(gòu)接觸后可完整地從該承載結(jié)構(gòu)脫離。本發(fā)明還涉及一種所述碳納米管膜承載結(jié)構(gòu)的使用方法。
文檔編號C01B31/02GK102452647SQ20101052168
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者馮辰, 劉亮, 潛力, 王昱權(quán) 申請人:北京富納特創(chuàng)新科技有限公司