清华大学化工系魏飞教授和张如范副教授课题组--超耐用的超长碳纳米管

抗疲劳性是结构材料使用寿命的关键特性。碳纳米管（CNTs）是迄今发现的最坚固的材料之一，但由于缺乏用于此类小尺寸样品的有效测量方法，因此测量其抗疲劳性是一项挑战。我们开发了一种非接触声共振测试系统，用于研究厘米级长的单个CNT的疲劳行为。我们发现碳纳米管具有优异的抗疲劳性，这取决于温度，并且碳纳米管的疲劳断裂时间主要取决于产生第一个缺陷的时间。这项工作揭示了超长碳纳米管用于制造超强超耐疲劳纤维的光明前景，同时为碳纳米管在许多领域应用的寿命设计提供了重要的参考依据。 

Figure 1. 碳纳米管的结构和抗疲劳性能

Figure 2. 碳纳米管在环境温度下的力学行为

Figure 3. 碳纳米管在不同温度下的疲劳行为。 

相关研究成果于2020年由清华大学化工系魏飞教授和张如范副教授课题组，发表在Science（DOI:10.1126/science.aay5220）上。原文：Super-durable Ultralong Carbon Nanotubes。