图片所示：在这个简单的程序中，水与碳纳米管混合，然后滴入一个多孔的白色陶瓷材料中。像海绵一样，它吸收了黑色液体。如果用化学方法蚀刻陶瓷支架，只剩下精细的毡涂层。这种由微小管子组成的感觉，因此相互连接，形成了一个更大的管道网络。中空的空间可以填充聚合物，形成导电和耐撕裂的复合材料。

极轻，电导电，比钢更稳定:由于其独特的特性，碳纳米管成为众多应用的理想材料，从超轻型电池到高性能塑料，再到医用植入物。然而，到目前为止，科学和工业很难将纳米级的非凡特性转化为功能性工业应用。碳纳米管既不能与其他材料充分结合，也不能结合在一起，就失去了有益的特性。在基尔大学(University of Kiel University)和特伦托大学(University of Trento)的功能性纳米材料工作小组(Nanomaterials working group)的科学家们已经开发出一种替代方法，这种方法可以与其他材料结合在一起，这样它们就能保留它们的特征属性。因此，他们“感觉”这种线状的管子进入一个稳定的三维网络，能够承受极端的力量。研究结果现已发表在《自然通讯》杂志上。

工业和科学一直在深入研究外径小于100纳米的碳纳米管，以利用滚石墨烯的特殊性质。然而，许多理论仍然只是理论。“尽管碳纳米管像纤维束一样灵活，但它们对变化也非常敏感，”在中国农业大学的功能纳米材料工作小组的负责人Rainer Adelung教授解释说。由于之前尝试用化学方法将它们与其他物质联系起来，它们的分子结构也发生了变化。然而，这使得他们急剧恶化。

与此相反，Kiel和Trento的研究团队的方法建立在一个简单的湿化学渗透过程之上。碳纳米管与水混合，滴入一种极其多孔的陶瓷材料中，这种材料是氧化锌制成的，它能像海绵一样吸收液体。带滴的线状碳纳米管附着在陶瓷支架上，并自动形成一个稳定的层，类似于一种感觉。可以说，陶瓷脚手架上覆盖着纳米管。这对支架和纳米管的涂层都有很好的效果。

一方面，陶瓷支架的稳定性大大增加，可承受10万倍的重量。“有了CNT涂层，陶瓷材料可以保持在7.5公斤左右，而不只是50g——就像我们用碳纳米管做了一个贴身的套头衫，它提供了机械支持，”第一作者Fabian Schutt总结道。“材料的压力被CNT的抗拉强度所吸收。压缩力转化为拉力。

这背后的原理与竹制建筑相当，比如亚洲的竹子建筑。在这里，竹竿用一根简单的绳子绑得很紧，轻质材料可以形成非常稳定的脚手架，甚至整个建筑。该刊物的合著者Helge Kruger说:“我们在纳米尺度上做同样的事情，CNT的线，包裹着陶瓷材料——只有很多，小得多。”

 材料科学家能够证明他们的另一个主要优势。在第二步中，他们用化学蚀刻法溶解了陶瓷脚手架。剩下的都是一个精细的3D管网，每一个管子都由一层微小的CNT管组成。通过这种方式，研究人员能够极大地增加毛毡表面，从而创造更多的反应机会。舒特解释说:“我们基本上把整个沙滩排球场的表面装成一厘米的立方体。”在三维结构内的巨大中空空间可以被聚合物填充。因此，CNTs可以机械地与塑料相连，而没有它们的分子结构——因此它们的性质——被修改。“我们可以专门安排CNTs，制造导电复合材料。为了达到同样的电导率，只需要一定数量的碳纳米管的一小部分，”Schutt说。

应用范围从电池和过滤技术，作为导电塑料的填充材料，用于再生医学的植入物，到纳米级的传感器和电子元件。对于柔性电子应用，如功能性服装或医疗技术领域，这种耐泪水材料的良好电导率也很有趣。“例如，制造一种能刺激骨骼或心脏细胞生长的塑料是可以想象的，”Adelung说。由于它的简单性，科学家们同意这个过程也可以被转移到其他纳米材料制成的网状结构中，这将进一步扩大可能的应用范围。