根据莱斯大学领导的一项研究，将碳纳米管变成有价值的石墨烯纳米带的一种简单方法可能是研磨它们。

莱斯大学材料科学家Pulickel Ajayan说，诀窍在于混合两种化学改性的纳米管。当它们在研磨过程中接触时，它们会发生反应并展开，直到现在，这个过程在很大程度上取决于在苛刻的化学溶液中的反应。

Ajayan和他的国际合作者的研究发表在自然通讯．

Ajayan说，需要明确的是，新工艺仍然是一种化学反应，它依赖于分子有意地附着在纳米管上，这一过程被称为功能化。对研究人员来说，最有趣的部分是，一个像研磨这样简单的过程可以在固体纳米结构之间传递强烈的化学耦合，并产生具有特定性能的新型纳米结构产品。

“化学反应可以很容易地在溶液中进行，但这项工作完全是固态的，”他说。“我们的问题是:如果我们可以使用纳米管作为模板，将它们功能化，并在正确的条件下进行反应，那么我们可以用大量可能的纳米结构和化学官能团制造出什么样的东西呢?”

这篇论文的主要作者、莱斯大学研究生穆罕默德·卡巴尼(Mohamad Kabbani)说，这一过程应该会产生许多新的化学反应和产物。他说:“在不同的纳米系统中使用不同的功能可以彻底改变纳米材料的发展。”

导电性极强的石墨烯纳米带，比人的头发还要小几千倍，正在寻找进入复合材料市场的途径。纳米带提高了材料的电子性能和/或强度。

“通过机械化学转化来控制这种结构将是找到新应用的关键，”合著者、印度钦奈理工学院化学教授Thalappil Pradeep说。“这种软化学可以在许多条件下发生，有助于更好地理解材料加工。”

在他们的测试中，研究人员制备了两批多壁碳纳米管，一批带有羧基，另一批带有羟基。当用研钵和研杵研磨20分钟后，化学添加剂相互反应，触发纳米管解压缩成纳米带，水是副产物。

Ajayan说:“这种偶然的观察将导致对固态纳米管反应的进一步系统研究，包括从头算理论模型和模拟。”“这太令人兴奋了。”

莱斯大学、印度理工学院和贝鲁特黎巴嫩美国大学的参与实验室重复了这些实验。这些实验是在标准的实验室条件下进行的，也有在真空、室外、不同湿度、温度、时间和季节下进行的。

在三大洲进行合作的研究人员仍然不知道在纳米尺度上发生了什么。“这是一个放热反应，所以能量足以将纳米管分解成带状，但动力学的细节很难监测，”Kabbani说。“我们不可能在显微镜下研磨两个纳米管并观察它的发生。至少现在还没有。”

但结果不言自明。

“我不知道为什么人们没有探索这个想法，你可以通过在纳米结构上支持反应物来控制反应，”Ajayan说。“我们所做的非常粗糙，但这是一个开始，很多工作可以沿着这个方向进行。”

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