ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЧИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ИЗ РАСТВОРОВ СУПЕРКИСЛОТ, И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

1. Способ получения изделия, включающего чистые ориентированные углеродные нанотрубки, причем указанный способ включает:
1) приготовление раствора углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе;
в котором концентрацию углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе выбирают так, чтобы раствор находился в жидкокристаллическом состоянии;
2) экструдирование раствора для получения экструдата; и
3) удаление суперкислотного растворителя из экструдата.
2. Способ по п.1, в котором во время проведения по меньшей мере одной стадии прилагают растягивающую нагрузку.
3. Способ по п.1, в котором изделие выбирают из группы, состоящей из волокна, ленты, листа и пленки.
4. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора включает способ, выбранный из группы, состоящей из мокрого прядения по технологии «мокрого впрыскивания», мокрого прядения по технологии «сухого впрыскивания» и совместного течения коагулянта.
5. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора включает литье в литейную форму.
6. Способ по п.1, в котором углеродные нанотрубки выбирают из группы, состоящей из одностенных углеродных нанотрубок, двухстенных углеродных нанотрубок, многостенных углеродных нанотрубок и укороченных одностенных углеродных нанотрубок.
7. Способ по п.6, в котором углеродные нанотрубки имеют длину вплоть до около 10 мм.
8. Способ по п.7, в котором углеродные нанотрубки имеют длину до около 500 мкм.
9. Способ по п.6, в котором углеродные нанотрубки, по существу, не содержат дефектов.
10. Способ по п.1, в котором суперкислотный растворитель включает хлорсульфоновую кислоту.
11. Способ по п.1, в котором концентрация углеродных нанотрубок для получения жидкокристаллического состояния составляет вплоть до около 17 вес.%.
12. Способ по п.11, в котором концентрация углеродных нанотрубок для получения жидкокристаллического состояния составляет от около 10 вес.% до около 17 вес.%.
13. Способ по п.1, в котором жидкокристаллическое состояние находится в равновесии с изотропной фазой.
14. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора проводят через отверстие, выбранное из группы, состоящей из фильеры, иглы, стеклянного капилляра и щелевой фильеры для пленки.
15. Способ по п.14, в котором отверстие имеет диаметр от около 50 мкм до около 500 мкм.
16. Способ по п.1, в котором удаление суперкислотного растворителя включает испарение суперкислотного растворителя.
17. Способ по п.16, в котором испарение проводят посредством микроволнового нагревания.
18. Способ по п.16, в котором испарение проводят в вакууме.
19. Способ по п.1, в котором удаление суперкислотного растворителя включает обработку экструдата по меньшей мере одним коагулянтом.
20. Способ по п.19, в котором по меньшей мере один коагулянт выбирают из группы, состоящей из гексана, простого эфира, диэтилового (простого) эфира, полиэтиленгликоля, диметилсульфоксида, поливинилового спирта, воды, серной кислоты, дихлорметана, хлороформа, тетрахлорэтана, Тритона-Х, способных к полимеризации мономеров, и их комбинаций.
21. Способ по п.19, в котором по меньшей мере один коагулянт выбирают из группы, состоящей из воды, водной серной кислоты, дихлорметана, хлороформа, (простого) эфира и их комбинаций.
22. Способ по п.19, в котором по меньшей мере один коагулянт включает полимер, растворимый в органических растворителях.
23. Способ по п.2, в котором по меньшей мере один коагулянт создает растягивающую нагрузку; и
в котором по меньшей мере один коагулянт протекает совместно с экструдатом.
24. Способ по п.2, в котором экструдат наматывают на приемный валик для приложения растягивающей нагрузки.
25. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора проводят в воздушном промежутке.
26. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора проводят в трубке, заполненной проточным инертным газом.
27. Способ по п.1, в котором экструдирование раствора проводят по меньшей мере в один коагулянт без контакта с атмосферой.
28. Способ по п.1, дополнительно включающий:
обработку изделия после удаления суперкислотного растворителя;
в котором обработка изделия включает обработку, выбранную из группы, состоящей из нагревания, нагревания в вакууме, нагревания на воздухе и нагревания в водороде.
29. Изделие, включающее чистые ориентированные углеродные нанотрубки, полученное способом, включающим:
1) приготовление раствора углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе;
в котором концентрацию углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе выбирают так, чтобы раствор находился в жидкокристаллическом состоянии;
2) экструдирование раствора для получения экструдата; и
3) коагуляцию экструдата для удаления суперкислотного растворителя.
30. Изделие по п.29,
где раствор экструдируют по меньшей мере в один коагулянт через воздушный промежуток.
31. Изделие по п.29,
где по меньшей мере один коагулянт протекает совместно с экструдатом.
32. Изделие, включающее чистые ориентированные углеродные нанотрубки, полученное способом, включающим:
1) приготовление раствора углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе;
в котором концентрацию углеродных нанотрубок в суперкислотном растворителе выбирают так, чтобы раствор находился в жидкокристаллическом состоянии;
2) экструдирование раствора для получения экструдата;
3) испарение суперкислотного растворителя.
33. Изделие по п.29, где во время проведения по меньшей мере одной стадии осуществляют приложение растягивающей нагрузки.
34. Изделие по п.29, где изделие выбирают из группы, состоящей из волокна, ленты, листа и пленки.
35. Изделие по п.29, в котором углеродные нанотрубки выбирают из группы, состоящей из одностенных углеродных нанотрубок, двухстенных углеродных нанотрубок, многостенных углеродных нанотрубок и укороченных одностенных углеродных нанотрубок.
36. Изделие по п.35, в котором углеродные нанотрубки имеют длину вплоть до около 10 мм.
37. Изделие по п.35, в котором углеродные нанотрубки, по существу, не содержат дефектов.
38. Изделие по п.29, в котором суперкислотный растворитель включает хлорсульфоновую кислоту.
39. Изделие по п.29, в котором по меньшей мере один коагулянт выбирают из группы, состоящей из гексана, простого эфира, диэтилового (простого) эфира, полиэтиленгликоля, диметилсульфоксида, поливинилового спирта, воды, серной кислоты, дихлорметана, хлороформа, тетрахлорэтана, Тритона-Х, способных к полимеризации мономеров и их комбинаций.
40. Изделие по п.32, где испарение растворителя проводят посредством микроволнового нагревания.
41. Изделие по п.32, где испарение растворителя проводят в вакууме.
42. Изделие по п.32, в котором экструдат пропускают через трубку, заполненную проточным инертным газом.
43. Способ уплотнения существующего изделия из углеродных нанотрубок, причем указанный способ включает:
обработку изделия хлорсульфоновой кислотой; и
удаление хлорсульфоновой кислоты;
в котором существующее изделие из углеродных нанотрубок выбирают из группы, состоящей из волокон, матриц и углеродных «селедок».
44. Изделие по п.29, в котором раствор экструдируют по меньшей мере в один коагулянт без контакта с атмосферой.