以色列魏茨曼（Weizmann）科學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，將碳納米管添加到塑料中，可以大大加強(qiáng)塑料的強(qiáng)度。這些研究人員目前正在研究如何將碳納米管注入塑料或其他材料中，從而幫助提高復(fù)合材料的性能。

    塑料（聚甲基丙烯酸甲酯）常常用來(lái)替代玻璃，是一種不易碎的材料，比如，樹(shù)脂玻璃和透明合成樹(shù)脂。研究人員用單壁和多壁碳納米管增強(qiáng)聚甲基丙烯酸甲酯纖維后發(fā)現(xiàn)，盡管這兩種類型都可有效增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度，但多壁納米管的韌性更強(qiáng)，相當(dāng)于幾個(gè)單壁納米管嵌套在一起。

    納米結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)復(fù)合材料是未來(lái)研究的方向，目前已經(jīng)逐漸開(kāi)始取代微型分子復(fù)合材料。碳納米管是一種自然的選擇，因?yàn)樗鼈儺惓?jiān)韌，尤其是多壁碳納米管可嵌套多達(dá)50個(gè)碳納米管。雖然碳納米管在顯著提高材料強(qiáng)度上取得了不菲的成就，但目前在利用上還存在技術(shù)瓶頸。因?yàn)楹茈y避免類似納米集群的問(wèn)題---一些碳納米管隨機(jī)聚合，而不是平均分布。這樣一來(lái)，甚至可能降低材料的強(qiáng)度。

    項(xiàng)目負(fù)責(zé)人DanielWagner解釋說(shuō)：“盡管我們已經(jīng)投入了大量精力，但是研究結(jié)果仍然存在矛盾之處---碳納米管雖能作為增強(qiáng)劑，但怎樣使碳納米管（多壁和單壁）有序的分布的問(wèn)題并沒(méi)有解決。這已經(jīng)成為目前發(fā)展納米復(fù)合材料的主要挑戰(zhàn)。靜電紡絲技術(shù)是目前最為簡(jiǎn)單有效的制備有序納米纖維的手段。”靜電紡絲技術(shù)通過(guò)靜電力作為牽引力來(lái)制備超細(xì)纖維。在靜電紡絲工藝過(guò)程中，將聚合物熔體或溶液加上高壓靜電,最終形成無(wú)紡布狀的納米纖維。

    Wagner和他的同事SuiXiaomeng用靜電分別提取了單純聚甲基丙烯酸甲酯纖維和碳納米管（多壁或單壁）增強(qiáng)的聚甲基丙烯酸甲酯纖維進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，嵌入纖維中的納米管能沿著纖維軸的方向整齊的排列。單壁碳納米管增強(qiáng)的復(fù)合纖維，長(zhǎng)且粗，其韌性比復(fù)合材料大三倍。而多壁碳納米管則排列更均勻，從而能更大程度上增強(qiáng)纖維的韌性。

    Wagner和Sui用自行發(fā)明的“微毫張力器”工具，測(cè)試每一根復(fù)合材料的張力，并通過(guò)電子顯微鏡觀察拉伸過(guò)程。為了防止纖維直徑對(duì)整個(gè)過(guò)程的影響，他們將樣本的直徑范圍限定在500-750毫微米之間。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用碳纖維納米管增強(qiáng)的聚甲基丙烯酸甲酯纖維發(fā)生了“驚人”的轉(zhuǎn)變。纖維在強(qiáng)拉力下表現(xiàn)的很堅(jiān)韌，只會(huì)發(fā)生微小的變形，相比單純聚甲基丙烯酸甲酯纖維的耐受性要強(qiáng)很多。