JP2021502233A - 自立領域を有するフィルムを備えた装置 - Google Patents
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Abstract
Description
実験で使用されたカーボンナノバッド(CNB)の一例は、以下の特性により特定することができる。
550nmでの光透過率:86.5%
シート抵抗:252 ohm / square(ドープなし)および100 ohm / square(pドープ)
CNBフィルムサイズ:30×33mm
自立領域:5.309cm2(直径26mmの円)
CNBフィルムは、CNBフィルムの自立領域により覆われた円形の孔(ギャップ)を有するポリエチレンテレフタレート(PET)基板により支持されていた。銀の接点が、支持されたCNBフィルムのエッジに取り付けられた。この結果、ドープなしフィルムの場合、48mA(DC)付近の電流において、自立フィルムの張力の第1のサインが観察され、それ以上では、張力の大きさとスピードおよび平坦化が増大した。80mAで、フィルムはその状態に応じて約6秒以内に張力と滑らかさを回復した。ほぼ100mA(DC)で、3秒以内に張力と滑らかさを取り戻し、120mAを超えると、フィルムは1秒足らずで張力と滑らかさを取り戻した。
高い気孔率と強度により、ランダムに配向された自立CNTまたはCNBフィルムは、エアロゾル、空気または流体フィルタとして利用することができる。このために、フィルムは孔を完全にカバーするように孔を有したフレームに取り付けることができる。この場合、粒子は、フィルムを介して流れを通過させることにより捕らえることができる。上記実施形態による本発明を使用することにより、フィルムのたるみおよび潜在的な亀裂を遅延および/または防止することができる。HARMS構造間の細孔サイズはまた、実施形態に従って自立領域を横切って電荷を通過させることによって調整することができ、その結果、フィルタ効率をオンデマンドで制御することができる。
自立領域を有するCNTまたはCNBフィルムは、白熱灯のフィラメントとして使用することができる。光りを得るために、HARM構造のフィルムは2つのタングステンワイヤ間に吊り下げ、直流または交流のいずれかを用いて1200℃乃至1400℃まで抵抗加熱することができる。それらのランダムな配向および多数の相互接続により、1400℃においても元の状態を保つことができ、放射された光は、フィルム全体に対して均一状態を維持することができる。フィルムは、白熱灯の光源として、摩耗して変形する可能性がある。
自立領域を有するCNTまたはCNBの他のアプリケーションは、電極材料としての電気分析にある。高い導電性、大きな表面積、高い電気化学的安定性、低バックグラウンド電流、および電極触媒性により、CNTsまたはCNBsは、電極として電気化学センシングに使用することができる。例えばグルコースおよびドーパミンの電気化学的検出のためのこのような電極の寿命は、実施形態による装置を使用することによって延長することができる。化学センサにおける自立領域の維持とは別に、実施形態は、電荷を通過させることにより、試料を過熱するために使用することができ、それにより、調べている化学物質を蒸発させることによりセンサをクリーニングすることができる。当業者には明白であるように、この発明は、上述した例に限定されるものではなく、これらの実施形態は、特許請求の範囲内において自由に変更することができる。
Claims (19)
- 導電性および/または半導電性高アスペクト比分子構造、HARM構造、のネットワークを備えたフィルム(103)と、
前記フィルム(1032)の自立領域が少なくとも2つの指示位置間に延伸するように少なくとも2つの支持位置において前記フィルムをサポートするように配置されたフレーム(102)と、
前記フィルム(103)に電気的に結合された2以上の電気接点と、
を備え、前記2以上の電気接点エリアは、0.01アンペア乃至10アンペアの電流で前記フィルム(103)の前記自立領域(101)に電荷を通過させるように配置した、装置(100、200、300、600)。 - 前記2以上の電気接点エリアは、0.01アンペア乃至0.7アンペアの電流で前記フィルム(103)の前記自立領域に電荷を通すように配置される、請求項1に記載の装置。
- 2以上の周辺ロケーションで前記フィルム(103)に電気的に結合された2以上の電極(104、104’)を備え、前記2以上の電気接点エリアは、前記2以上の電気接点エリアに設けられ、前記2以上の電極(104、104’)は、前記フィルム(103)の前記自立領域(101)全体に電荷を通すように形成される、請求項1に記載の装置。
- 前記2以上の電極(104、104’)は、前記フレーム(102)に取り付けられる、請求項3に記載の装置。
- 前記フレーム(102)は、電気導電材料と、前記導電材料を少なくとも2つの導電エリアに分割する非導電性エリアを備え、前記2以上の電気接点エリアは、前記フレーム(102)の前記導電性エリアに設けられる、請求項1に記載の装置。
- 前記2以上の電気接点エリアは、0乃至20キロヘルツの周波数のパルスで前記フィルム(103)の前記自立領域(101)に電荷を通すように配置される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記フィルム(103)は、必須的にランダムに配向されたHARM構造のネットワークを備える、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記フィルム(103)内の前記HARM構造は、実質的に同じ方向に配向され、前記電気接点エリアは、前記フィルム(103)の前記自立領域(101)内の前記電流の前記方向が実質的に前記HARM構造の配向に平行である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記フレーム(102)は、前記自立領域(101)の境界に沿って前記フィルム(103)を支持するように配列された、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記HARM構造は、カーボンナノチューブ分子、カーボンナノバッド分子、グラフェンリボン、カーボン(グラファイト)ファイバフィラメントのグループから選択される、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記フィルム(103)は1ナノメータ乃至10マイクロメータの厚みを有する請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記自立領域(101)は、ポリマー、金属または金属酸化物コーティングでコーティングされる、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1乃至12のいずれか一項の装置を備えたエアーフィルタ。
- 請求項1乃至12のいずれか一項の装置を備えた液体循環フィルタ。
- 請求項1乃至12のいずれか一項の装置を備えたフォトマスク。
- 請求項1乃至12のいずれか一項の装置を備え、前記自立領域(101)は、検出エレメントとして使用される、センサ。
- HARM構造のネットワークを備えたフィルムの自立領域を維持するための方法において、
前記フィルムの2以上の周辺位置で2以上の電極に前記フィルムを電気的に結合するステップと、
0.01乃至10アンペアの電流で前記フィルムの自立領域に電荷を通すステップと、
を備えた、方法。 - 0乃至20kHzの周波数の、0.05ms乃至1000ms以上の長さのパルスで前記フィルムの前記自立領域に前記電流が印加される、請求項17に記載の方法。
- ポリマー、金属、または金属酸化物コーティングで前記フィルムの自立領域を変更するステップをさらに備えた、請求項17乃至18のいずれか一項に記載の方法。
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