TWI630092B - 奈米碳管複合結構的製備方法 - Google Patents

Abstract

一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：提供一聚合物基 體；提供一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管形成複數個間隙；將所述奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的表面，形成複合結構預製體；及用鐳射掃描所述複合結構預製體。

Description

奈米碳管複合結構的製備方法

本發明涉及一種奈米碳管複合結構的製備方法，尤其涉及一種圖案化的奈米碳管複合結構的製備方法。

自九十年代初以來，以奈米碳管為代表的奈米材料以其獨特的結構和性質引起了人們極大的關注。近幾年來，隨著奈米碳管及奈米材料研究的不斷深入，其廣闊的應用前景不斷顯現出來。例如，由於奈米碳管所具有的獨特的電磁學、光學、力學、化學等性能，大量有關其在場發射電子源、感測器、新型光學材料、軟鐵磁材料等領域的應用研究不斷被報導。

CN102463715B公開了一種奈米碳管複合材料的製備方法，其包括以下步驟：提供一基體，該基體具有一表面；提供至少一奈米碳管結構，該奈米碳管結構包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管之間形成有複數個微間隙；將所述奈米碳管結構與基體放置於一電磁波環境中，使基體表面熔化後滲透至所述奈米碳管結構的複數個微間隙中。所述奈米碳管結構與基體之間無需黏結劑即可相互黏合形成一體。然而，CN102463715B中，所述奈米碳管結構與基體需要整體放置於一電磁波環境中，最終奈米碳管結構與基體整體結合在一起。CN102463715B的技術方案不能使奈米碳管結構與基體僅有部分結合在一起而其餘部分不結合在一起，也即不能形成圖案化的奈米碳管複合結構，限制了奈米碳管複合結構的應用範圍。

有鑑於此，提供一種可以製備圖案化的奈米碳管複合結構的製備方法實為必要。

一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：提供一聚合物基體；提供一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管形成複數個間隙；將所述奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的表面，形成複合結構預製體；及用鐳射掃描所述複合結構預製體，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個奈米碳管黏在一起或者該熔化的聚合物基體滲透至所述複數個間隙中並將所述複數個奈米碳管包覆，從而形成圖案化的奈米碳管複合結構。

一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：提供一聚合物基體，該聚合物基體具有相對的第一表面和第二表面；提供一第一奈米碳管層和一第二奈米碳管層，該第一奈米碳管層包括複數個第一奈米碳管，該複數個第一奈米碳管之間形成複數個間隙，所述第二奈米碳管層包括複數個第二奈米碳管，該複數個第二奈米碳管之間形成複數個間隙；將所述第一奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第一表面，將所述第二奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第二表面，形成初級複合結構；及用鐳射分別掃描所述第一奈米碳管層和第二奈米碳管層，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管黏在一起或者該熔化的聚合物基體滲透至複數個間隙中並將所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管包覆，在初級複合結構相對的兩個表面分別形成圖案，從而得到圖案化的奈米碳管複合結構。

與先前技術相比，本發明提供的奈米碳管複合結構的製備方法，採用鐳射掃描由奈米碳管層和聚合物基體層疊設置的複合結構預製體，由於鐳射掃描或照射的地方，聚合物基體熔化與奈米碳管黏在一起，甚至該熔化的聚合物基體包覆奈米碳管，而鐳射沒有掃描的地方，奈米碳管層和聚合物基體依然係獨立的兩個層狀結構，故，可以按照預定的圖案形成圖案化的奈米碳管複合結構。

圖1為本發明第一實施例提供的奈米碳管複合結構的製備方法的流程圖。

圖2為本發明第一實施例提供的奈米碳管拉膜的掃描電鏡照片。

圖3為本發明第一實施例提供的奈米碳管絮化膜的掃描電鏡照片。

圖4為本發明第一實施例提供的包括複數個沿同一方向擇優取向排列的奈米碳管的奈米碳管碾壓膜的掃描電鏡照片。

圖5為本發明第一實施例提供的包括複數個沿不同方向擇優取向排列的奈米碳管的奈米碳管碾壓膜的掃描電鏡照片。

圖6為利用圖1中奈米碳管複合結構的製備方法所製備的奈米碳管複合結構的光學照片。

圖7為本發明第二實施例提供的奈米碳管複合結構的製備方法的流程圖。

下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的奈米碳管複合結構的製備方法作進一步的詳細說明。

請參見圖1，本發明第一實施例提供一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：S11，提供一聚合物基體，該聚合物基體具有一第一表面；S12，提供一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管之間形成複數個間隙；S13，將所述奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第一表面，形成複合結構預製體；S14，用鐳射按照預定圖案掃描所述複合結構預製體，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個奈米碳管黏在一起甚至該熔化的聚合物基體滲透至間隙中並將奈米碳管包覆，從而形成圖案化的奈米碳管複合結構；S15，除去沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管。

步驟S11中，所述聚合物基體的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、環氧樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、聚丙烯、聚乙烯、聚苯 乙烯、聚乙烯醇、聚苯烯醇、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或複數種。可以根據步驟S13中用鐳射掃描所述複合結構預製體時所處的環境，而選擇合適熔點的聚合物基體。當在真空或者保護氣體存在的情況下，用鐳射掃描所述複合結構預製體時，所述聚合物基體的熔點不限；當在空氣中用鐳射掃描所述複合結構預製體時，為了防止奈米碳管層被鐳射破壞，所述聚合物基體的熔點優選小於600℃。本實施例中，所述聚合物基體的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯。所述第一表面可以為平面，也可以為彎曲表面。本實施例中，所述聚合物基體為一長方體，厚度為3毫米，邊長為50毫米，所述第一表面為邊長為50毫米的正方形的平面。優選地，所述聚合物基體的第一表面為光滑的平面。

步驟S12中，所述奈米碳管層包括複數個均勻分佈的奈米碳管，奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密結合，並且複數個奈米碳管之間形成複數個間隙。所述奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或複數種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米，所述雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米，所述多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。奈米碳管層還可以為由奈米碳管組成的純結構。所述奈米碳管為無序或有序排列。這裡的無序排列指奈米碳管的排列方向無規律，這裡的有序排列指至少多數奈米碳管的排列方向具有一定規律。具體地，當奈米碳管層包括無序排列的奈米碳管時，奈米碳管相互纏繞或者各向同性排列；當奈米碳管層包括有序排列的奈米碳管時，奈米碳管沿一個方向或者複數個方向擇優取向排列。所述奈米碳管層可以包括多層奈米碳管拉膜、多層奈米碳管絮化膜、或者多層奈米碳管碾壓膜。

請參見圖2，該奈米碳管拉膜包括複數個首尾相連且沿同一方向延伸的奈米碳管。所述奈米碳管均勻分佈，且平行於奈米碳管拉膜表面。所述奈米碳管拉膜中的奈米碳管之間通過凡得瓦力連接。一方面，首尾相連的奈米碳管之間通過凡得瓦力連接，另一方面，平行的奈米碳管之間部分亦通過凡得瓦力結合，故，該奈米碳管拉膜具有一定的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂，且具有良好的自支撐性能。所述奈米碳管拉膜可通過直接拉伸一奈米碳管陣列獲得。

當所述奈米碳管層包括至少兩層重疊設置的奈米碳管拉膜時，相鄰的奈米碳管拉膜之間通過凡得瓦力緊密結合。進一步，相鄰兩層奈米碳管拉 膜中的奈米碳管的排列方向之間形成一夾角α，0≦α≦90度，具體可依據實際需求而進行調整。所述至少兩層奈米碳管拉膜交叉重疊設置時，可以提高所述奈米碳管複合結構的機械強度。本實施例中，所述奈米碳管層為一奈米碳管拉膜。

請參見圖3，所述奈米碳管絮化膜為各向同性，其包括複數個無序排列且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、相互纏繞。故，奈米碳管絮化膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂，且具有良好的自支撐性能。

請參見圖4和圖5，所述奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈米碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與奈米碳管碾壓膜的表面成一夾角α，其中，α大於等於零度且小於等於15度(0≦α≦15°)。優選地，所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管平行於奈米碳管碾壓膜的表面。依據碾壓的方式不同，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具有不同的排列形式。請參見圖4，奈米碳管在奈米碳管碾壓膜中可沿一固定方向擇優取向排列。請參見圖5，奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管可沿不同方向擇優取向排列。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管部分交疊。所述奈米碳管碾壓膜中奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使得該奈米碳管碾壓膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。且由於奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使奈米碳管碾壓膜具有良好的自支撐性能。所述奈米碳管碾壓膜可通過沿一定方向或不同方向碾壓一奈米碳管陣列獲得。

所述自支撐為奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜均不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身層狀狀態，即將所述奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜置於(或固定於)間隔一固定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜能夠保持自身層狀狀態。

步驟S13中，所述奈米碳管層中的奈米碳管的延伸方向平行於聚合物基體的第一表面。將所述奈米碳管層設置在所述聚合物基體的第一表面的方法不限，本發明舉例介紹以下兩種方法： 第一種方法，將奈米碳管層直接鋪在所述聚合物基體的第一表面，利用靜電吸附將奈米碳管層黏在聚合物基體上。

第二種方法，通過試管等工具先在聚合物基體的第一表面滴落有機溶劑，然後將奈米碳管層鋪在所述第一表面上；或者先將奈米碳管層直接鋪在所述聚合物基體的第一表面，然後將有機溶劑滴落在奈米碳管層上；待有機溶劑揮發後，在有機溶劑表面張力的作用下，不但可以將奈米碳管層與聚合物基體黏在一起，而且所述奈米碳管層中的微孔可具有更大的孔徑，可以在後續鐳射掃描時，更有利於融化的聚合物基體穿過這些微孔將每一根奈米碳管包覆；所述有機溶劑為揮發性有機溶劑，可選用乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷和氯仿中一種或者幾種的混合。

步驟S14中，採用鐳射按照預定圖案掃描所述複合結構預製體的過程，具體包括以下步驟：步驟S141，提供一可由電腦程式控制的鐳射器，該鐳射器的鐳射束的照射路徑可通過電腦程式控制；步驟S142，確定奈米碳管複合結構的圖案，並輸入電腦程式中；步驟S143，開啟鐳射器，使一定功率的鐳射束以一定的速度沿所述圖案的路徑照射所述複合結構預製體，形成圖案化的奈米碳管複合結構。鐳射沒有掃描的地方，奈米碳管層和聚合物基體依然係獨立的兩個層狀結構。

所述鐳射的頻率大於等於300THz，功率比例為20%-150%，掃描速度為1mm/s至150mm/s，優選地，掃描速度為50mm/s至150mm/s；鐳射器距離複合結構預製體的工作距離為1mm至1000mm，優選地，鐳射器距離複合結構預製體的工作距離為240mm至255mm。所述功率比例係指鐳射使用功率與鐳射滿功率的比值。本實施例中，採用的係YAG鐳射束，功率為1.2W，掃描速度為100mm/s，頻率為300THz，鐳射器距離複合結構預製體的工作距離為250mm。可以理解，本技術方案中還可以固定鐳射束，通過電腦程式控制和移動所述複合結構預製體本身來形成圖案化的奈米碳管複合結構。

鐳射掃描所述複合結構預製體時可以有兩種方法：第一種方法，鐳射從複合結構預製體中聚合物基體的那一面掃描，此時，聚合物基體要選用聚乙烯等透明度好、不能夠吸收鐳射的材料；第二種方法，鐳射從複合結構預 製體中奈米碳管層的那一面掃描，此時，聚合物基體的材料不限。無論採用哪種掃描方式，形成圖案化的奈米碳管複合結構的原理如下：聚合物基體的材料為聚合物，聚合物的熱容遠大於奈米碳管層，即相對於聚合物基體，奈米碳管層的熱容很小。在鐳射掃描複合結構預製體的過程中，鐳射掃描的地方中的奈米碳管吸收鐳射的能量之後快速升高溫度，從而使與該奈米碳管接觸的聚合物基體的表面溫度升高，並且鐳射掃描的地方中的聚合物基體本身也直接從鐳射吸收熱量。當所述聚合物基體的表面達到一定溫度之後，開始熔化。當所述聚合物基體的表面熔化時，奈米碳管外壁與聚合物基體之間的接觸更加充分，從而使奈米碳管與聚合物基體表面的介面熱阻顯著降低，有利於更大的熱量進入聚合物基體，而且高比表面積的奈米碳管可有效地將熱量傳遞給具有更大熱容的聚合物基體。故，鐳射掃描的地方，聚合物基體會吸熱和膨脹，在聚合物基體吸熱和膨脹的過程中，熔化的聚合物基體將會與奈米碳管黏在一起或者說焊在一起，甚至熔化的聚合物基體還會滲透到奈米碳管的間隙中，並將該奈米碳管包覆。然而，鐳射沒有掃描的地方，聚合物基體不會熔化，不會與奈米碳管焊或者黏在一起，也不會將奈米碳管包覆，這係因為熱量主要係由於奈米碳管吸收鐳射而產生，而聚合物的熱導率普遍較小，較難擴散到周圍其他部分，故，沒有被鐳射掃描的地方的聚合物基體也就得不到鐳射的熱量而熔化。

鐳射掃描所述複合結構預製體的環境不限，可以為空氣，也可以為真空或保護氣體。具體的，當在空氣中用鐳射掃描所述複合結構預製體時，為了防止奈米碳管層被鐳射破壞，所述聚合物基體的熔點應低於奈米碳管的熔點，優選地，聚合物基體的熔點小於600℃。當在真空或保護氣體中，用鐳射掃描所述複合結構預製體時，所述奈米碳管層不會被鐳射破壞，所述聚合物基體的熔點也沒有限制。所述真空環境的真空度可以為10^-2帕~10^-6帕，所述保護氣體包括氮氣和惰性氣體，在真空環境或保護氣體存在的情況下，可以保護奈米碳管層不被鐳射破壞。

步驟S15中，除去沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管的方法不限，比如蝕刻、拿膠帶黏除等方法。本實施例中，利用膠帶的黏性，將沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管除去。

另，本發明舉例說明利用蝕刻的方法除去沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管，但係該蝕刻方法並不對本發明造成限制。利用蝕刻的方法除去沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管的過程包括以下步驟：S151，提供一光罩，該光罩具有複數個開口；S152，將所述光罩設置在所述圖案化的奈米碳管複合結構上，並且所述開口將沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管暴露出來；S153，利用電漿蝕刻等方法蝕刻除去暴露出來的奈米碳管；S154，去除所述光罩，比如直接將光罩揭去，或者利用能夠溶解光罩但不能溶解奈米碳管和聚合物基體的溶劑將光罩去除。

可以理解，步驟S15為可選步驟，也即步驟S15可以省略。

本實施例利用所述奈米碳管複合結構的製備方法做了五個奈米碳管複合結構，分別命名為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5。表1羅列了所述樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5的一些參數。其中，“2X”係指奈 米碳管層為兩層交叉重疊設置的奈米碳管拉膜；“光面”係指聚合物基體的第一表面光滑；“澀面”係指聚合物基體的第一表面不光滑；“”係指形成了奈米碳管複合結構；“×”係指沒有形成奈米碳管複合結構。

圖6為所述樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5的光學照片。在圖6中，樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5的上半部分為經過步驟S15處理的奈米碳管複合結構，即沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管已經被除去；樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5的下半部分為利用膠帶將沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管黏下來，這些沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管在膠帶上也會形成一些圖案，這些圖案恰好係由於一些奈米碳管的缺失所形成的，而所述缺失的奈米碳管就係與聚合物基體複合在一起的奈米碳管。

由表1和圖6可以得知，當奈米碳管層為兩層交叉重疊設置的奈米碳管拉膜時，優選地，所述鐳射的功率比例為100%。當奈米碳管層為一層奈米碳管拉膜時，優選地，所述鐳射的功率比例為30%。

請參見圖7，本發明第二實施例提供一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：S21，提供一聚合物基體，該聚合物基體具有相對的第一表面和第二表面；S22，提供一第一奈米碳管層和一第二奈米碳管層，該第一奈米碳管層包括複數個第一奈米碳管，該複數個第一奈米碳管之間形成複數個間隙，所述第二奈米碳管層包括複數個第二奈米碳管，該複數個第二奈米碳管之間形成複數個間隙；S23，將所述第一奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第一表面，將所述第二奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第二表面，形成初級複合結構；S24，用鐳射按照預定圖案分別掃描所述第一奈米碳管層和第二奈米碳管層，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管黏在一起甚至該熔化的聚合物基體滲透至複數個間隙中並將所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管包覆，在初級複合結構相對的兩個表面分別形成圖案，從而得到圖案化的奈米碳管複合結構；S25，除去沒有與聚合物基體複合在一起的第一奈米碳管和第二奈米碳管。

第二實施例與第一實施例的區別在於：第二實施例可以在聚合物基體相對的兩個表面形成相同或不同的圖案。第二實施例其餘的步驟、原理或參數均與第一實施例相同，比如第二實施例中的第一奈米碳管層、第二奈米碳管層均與第一實施例中的奈米碳管層相同，第二實施例中的第一奈米碳管、第二奈米碳管均與第一實施例中的奈米碳管相同，這裡不再贅述。

本發明提供的奈米碳管複合結構的製備方法具有以下優點：採用鐳射掃描由奈米碳管層和聚合物基體層疊設置的複合結構預製體，由於鐳射掃描或照射的地方，聚合物基體熔化與奈米碳管黏在一起，甚至該熔化的聚合物基體包覆奈米碳管，而鐳射沒有掃描的地方，奈米碳管層和聚合物基體依然係獨立的兩個層狀結構，故，可以按照預定的圖案形成圖案化的奈米碳管複合結構。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

1. 一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：提供一聚合物基體；提供一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管之間形成複數個間隙；將所述奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的表面，形成一複合結構預製體；及用鐳射按照預定圖案掃描所述複合結構預製體，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個奈米碳管黏在一起或者該熔化的聚合物基體滲透至所述複數個間隙中並將所述複數個奈米碳管包覆，從而形成圖案化的奈米碳管複合結構。
2. 如請求項1所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，進一步包括一除去沒有與所述聚合物基體複合在一起的奈米碳管的步驟。
3. 如請求項2所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述步驟利用蝕刻或者利用膠帶的黏性，將沒有與聚合物基體複合在一起的奈米碳管除去。
4. 如請求項1所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述鐳射從所述複合結構預製體中聚合物基體的那一面掃描，或者所述鐳射從所述複合結構預製體中奈米碳管層的那一面掃描。
5. 如請求項1所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述複數個奈米碳管首尾相連且沿同一方向延伸。
6. 如請求項1所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，在空氣中用鐳射掃描所述複合結構預製體，所述聚合物基體的熔點小於600℃。
7. 如請求項6所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述鐳射的頻率大於等於300THz，功率比例為20%至150%，掃描速度為1mm/s至150mm/s，鐳射器距離複合結構預製體的工作距離為1mm至1000mm。
8. 如請求項7所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述鐳射的掃描速度為50mm/s至150mm/s，鐳射器距離複合結構預製體的工作距離為240mm至255mm。
9. 如請求項1所述的奈米碳管複合結構的製備方法，其中，所述奈米碳管層為兩層交叉重疊設置的奈米碳管拉膜，每一層奈米碳管拉膜包括複數個首尾相連且沿同一方向延伸的奈米碳管。
10. 一種奈米碳管複合結構的製備方法，包括以下步驟：提供一聚合物基體，該聚合物基體具有相對的第一表面和第二表面；提供一第一奈米碳管層和一第二奈米碳管層，該第一奈米碳管層包括複數個第一奈米碳管，該複數個第一奈米碳管之間形成複數個間隙，所述第二奈米碳管層包括複數個第二奈米碳管，該複數個第二奈米碳管之間形成複數個間隙；將所述第一奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第一表面，將所述第二奈米碳管層層疊設置在所述聚合物基體的第二表面，形成初級複合結構；及用鐳射分別掃描所述第一奈米碳管層和第二奈米碳管層，鐳射掃描過的地方，聚合物基體熔化與所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管黏在一起或者該熔化的聚合物基體滲透至複數個間隙中並將所述複數個第一奈米碳管和複數個第二奈米碳管包覆，在初級複合結構相對的兩個表面分別形成圖案，從而得到圖案化的奈米碳管複合結構。