碳纳米管自组织液晶行为弹性机制研究

项目名称： 碳纳米管自组织液晶行为弹性机制研究

项目编号： No.21143004

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 轻工业、手工业

项目作者： 陈韦

作者单位： 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

项目金额： 10万元

中文摘要： 碳管与液晶物质同为各向异性材料。碳管具有液晶行为，利用碳管的液晶性可实现其有序取向，表现出优异物化性能。碳管与液晶二者的共性，激发我们去探索它们之间相似外在的内在本质。Frank弹性形变理论是液晶物质得以广泛应用的理论基石,简单的Frank弹性常数即可完全描述材料的各向异性及其对外界的响应。然而碳管不同于普通液晶分子：具有独特的内在结构和力学弹性特征（杨氏模量E），其与Frank常数间必存在着内在联系。本项目旨在研究碳管液晶行为的物理弹性机制，使碳管取向及应用研究有规律可循。将基于较成熟的液晶理论，以简单、具体的二维圆形液滴模型为模板，借此边界束缚、内部自由-熵补偿的受挫（frustration）效应，结合实验与理论模拟，获得相应于碳管的自组织形貌自由能，对其Frank取向液晶现象进行分析，从而定位其Frank取向弹性模量与E之间探索性的物理关系，揭示其自组织液晶行为的内在弹性特征依赖性。

中文关键词： 碳纳米管；自组织；液晶行为；Frank弹性常数；碳纳米管环

英文摘要：

英文关键词： carbon nanotubes；self-assembling；liquid crystalline behavior；Frank elastic constants；nanotube rings