單一方向性奈米碳管複合材料薄膜磨耗性質研究

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

單一方向性奈米碳管複合材料薄膜磨耗性質研究

研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 97-2221-E-161-002- 執 行 期 間 ： 97 年 08 月 01 日至 98 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 亞東技術學院機械工程系 計 畫 主 持 人 ： 徐澤志 計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：張添賀 碩士班研究生-兼任助理人員：徐志強 碩士班研究生-兼任助理人員：陳俊吉 碩士班研究生-兼任助理人員：王韋翔 碩士班研究生-兼任助理人員：蔡一名 處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 98 年 07 月 30 日

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫

■ 成 果 報 告

□ 期中進度報告

單一方向性奈米碳管複合材料薄膜磨耗性質研究

The Tribological Properties of CNTs Enforces Composite

計畫類別：■ 個別型計畫 □整合型計畫

計畫編號：

NSC97－2221－E－161－002

執行期間：97 年 8 月 01 日至 98 年 7 月 31 日

計劃總主持人：徐澤志 亞東技術學院機械工程系所

共同主持人：

成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告□完整報告

本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、列

管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢

□ 涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢

執行單位：

亞東技術學院機械工程系所

中 華 民 國 98 年 7 月 31 日

一、中英文摘要 先進複合材料的研發，本質上就是一門多領域、跨領域(multi-and inter-disciplinary)的研 究過程。1991 年日本的工程師 Iijima 於電弧放電實驗過程發現了奈米碳管的存在，自此開啟 了 CNTs 複合材料的研發與運用的新紀元。累積多位學者經歷多年研究成果發現奈米碳管具 備了高強度、高剛性除可以作為複合材料強化基材外，其獨特的中空管狀結構與自體潤滑效 果更是一般強化複合材料基材所不具的特性。因此本研究將以推導乾式磨耗理論作為奈米碳 管複合材料磨耗理論研究基礎，以奈米碳管複合材料作為磨耗實驗主要分析材料，及生物磨 粒細胞培養，建立奈米碳管對生物潤滑劑衰退機制的影響性。透過完整理論推導與實驗的驗 證，藉以完成奈米碳管複合材料中奈米碳管釋出對於降低兩接觸表面間的摩擦係數及提升抗 磨性與保護延長複合材料使用壽命之完整性研究。 關鍵字: 奈米碳管、自體潤滑、磨耗、生物細胞培養

Carbon nanotubes (CNTs) are increasingly attracting scientific and technological interest by virtue of their significant advantages over most existing materials. Many researchers have shown that carbon nanotubes possess remarkable mechanical properties, such as exceptionally high elastic modulus, large elastic strain and fracture sustaining capability. Their tensile strength is at least ten times greater and their weight is less than half that of carbon fibers. One of the objectives of this integrated proposal is to investigate the effect of CNT addition on mechanical and tribological behavior of UHMWPE composites and develop their theoretical model to correlate the composition of CNTs with the composites. Since most of the CNTs composites were processed without directionality, the other unique features of this integrated proposal is to implement nanoimprint technique to manufacture the composite substrate with directional grove. Therefore the influence of CNTs synthesis, as well as its geometrical arrangement, could be studied and an optimal CNTs composites manufacturing process based on its tribological performance could be proposed at the end of the project.

Keyword: Carbon nanotubes、tribological

二、緣由與目的 奈米碳管的機械性質，如強度高、柔軔性好、高長度/直徑比，若再加上密度小、質量輕 的特點，使它最成為具有潛力的複合材料，根據奈米碳管這些優秀的機械性質，不難看出在 未來工業界將得到廣泛的應用，其中之一就是作為複合材料的補強材。憑藉著奈米碳管本身 的高韌性與介於導體與半導體的特殊性質，與其他材料合成可望發展出強度與物理性質更好 的複合材料。由此可知，以奈米碳管為主的複合材料是極具研究與經濟價值的。 年來許多研究以介電泳技術，在固定電極間隙下，操控奈米碳管進行均勻且具有方向性 的分佈與排列。而本研究將控制電極的間隙，使奈米碳管在介電泳力的作用下相互搭接，令 其具有方向性排列，製作出奈米碳管複合材料。再藉由掃描電子顯微鏡(scanning electron

microscopy, SEM)觀察多壁奈米碳管在不同高分子基材中分散情形；最後透過實驗的方式，運 用磨耗機台(pin-on-disk)來進行複合材料的磨耗試驗，並適當的調整實驗中的各項參數(如轉速 與負載)，探討不同高分子基材添加多壁式奈米碳管強化後對其耐磨性質之影響。 三、研究內容 3.1 試片製作 實驗中所使用的多壁奈米碳管(MWCNTs)，直徑約20-40nm，平均長度為5~15μm，奈米 碳管的電阻值約為10-4_{Ω/cm。基材Epoxy，為環氧樹脂的一種(通用型，黏稠度：11900cps)，} 以電子秤分別量得實驗所需的奈米碳管與Epoxy後，將少許的奈米碳管加入裝有Epoxy的燒杯 中，再將燒杯放入超音波震盪機內，震盪時，需不斷攪拌，過程中再將剩餘的奈米碳管，以 少量多次的方式加入；由於Epoxy有硬化時間，所以震盪的時間不可過久，本實驗震盪的時間 約為一小時。將MWCNTs/Epoxy混合液置入超音波震盪機裡震盪、攪拌，目的在於避免奈米 碳管過度的聚集，糾結在一塊，並且使奈米碳管可以均勻分散與混合於Epoxy中。之後將調配 好的分散混合液倒入實驗裝置中。 實驗裝置中，電極選用導電度較好的紅銅塊當做正、負電極。將RF射頻電源供應器透過 匹配器接至正、負極，接著設定實驗所需功率，約為2W至5W，即開始排列奈米碳管實驗， 約10分鐘後，開始加大電極間隙。實驗結束後，RF射頻電源不須馬上關閉，保持介電泳效應 的存在，直到MWCNTs/Epoxy複合材料固化後，才可關閉RF射頻電源，完成具方向性奈米碳 管複合材料製作。 3.2 磨耗實驗(Pin on Disk) 首先將試片的接觸端表面進行研磨處理，以控制表面粗糙度在合理範圍內，之後將試件 浸泡在丙酮中，利用超音波震盪機將試片清洗乾淨，再利用精密的電子秤量測未磨耗前的質 量，等試片完全乾燥後，再進行磨耗實驗。

磨耗實驗則採用Falex 磨耗試驗機中的 Pin-on-Disk 模組進行實驗，Falex 磨耗試驗機需先 暖機半小時，調整Falex 控制面板上的儀表，設定測試時間為 30 分鐘、轉速為 150rpm。把銷 與試片分別放至上、下夾具上，架設完後，掛上實驗所需 1.5kg 的砝碼，即可開始進行磨耗 測試。施加負載是利用槓桿原理，於槓桿的前端懸掛砝碼，由於重力作用使得放置試片的後 端向上頂起，施壓於對磨銷的接觸面，而 Falex 磨耗機台提供兩種的槓桿比，分別為 1:2 與 1:10，由於實驗所需的負載不大，因此實驗上使用 1:2 的槓桿比，即放 1 kg 的砝碼則代表受 到2kg 的作用力，故本實驗所受到的作用力為 3kg。實驗所使用的圓柱銷為鈷-鉻-鉬合金所加 工之成。而實驗中所得摩擦係數，需透過記錄器，將實驗的電壓訊號連續記錄下來，並將擷 取的電壓訊號經過電壓與負載的線性方程式轉換，即可分別推算得到摩擦力與整體摩擦係數。 實驗後，將試片自夾具取下清洗乾淨，量測磨耗後質量和磨耗高度，進而探討具方向性 奈米碳管複合材料於乾摩擦狀態下之整體摩擦係數與抗磨耗性分析。 四、結果及討論 4.1 磨耗實驗 從磨耗實驗中可得到整體的摩擦係數，並透過理論公式，得到犁耕、黏滯摩擦係數與磨

耗率，進而探討無、具方向性奈米碳管複合材料抗磨耗性與摩擦係數之影響，以下細分成二 小節實驗的結果來做分析。 4.1.1 摩擦係數與磨耗係數 由磨耗實驗可得知無、具方向性奈米碳管複合材料的摩擦係數和抗磨耗性質。圖4-1、圖 4-2，分別為純 Epoxy 與具方向性奈米碳管複合材料的摩擦係數與時間的曲線圖，由圖中可發 現，實驗剛開始時，摩擦係數上升速度快，是由於轉速還在從0 上升至實驗設定的 150rpm 的 關係，故數據還不是很穩定。為了得到試片與銷之間較準確的摩擦係數，所以在計算摩擦係 數時，是取實驗開始 10 分鐘後所測量到的數據，經由整理，由圖 4-3 可以看出，具方向性奈 米碳管複合材料相對於無方向性奈米碳管複合材料與純 Epoxy，有較低的摩擦係數，且隨著 奈米碳管含量的增加，摩擦係數降低。 由磨耗率可看出奈米碳管複合材料的抗磨耗能力，從圖 4-4 可發現，隨著奈米碳管含量 增加，可以降低複合材料的磨耗率，且具方向性奈米碳管複合材料較無方向性奈米碳管複合 材料有較低的磨耗率。試片的硬度與移除體積會影響材料的抗磨耗性質，具方向性奈米碳管 複合材料較無方向性奈米碳管複合材料的硬度高，如圖 4-5 所示，當試片與銷產生相對運動 時，由於硬度的提升，使得磨耗量與移除體積減少。故將具方向性的奈米碳管加入基材中， 可以降低複合材料的磨耗率，提升抗磨耗性質。 此外，在實驗中可觀察到奈米碳管濃度較高的試片，開始產生磨耗碎屑的時間較低濃度 慢，以低濃度 0.25wt%和高濃度 2wt%的試片為例，低濃度 0.25wt%的試片幾乎是一開始就有 產生磨耗碎屑，而 2wt%約在 10 秒後，才開始有明顯磨耗碎屑產生，也說明了奈米碳管含量 的增加可提升基材的抗磨耗性和降低對銷之間的摩擦係數。 從摩擦係數到磨耗率可以看出，藉由介電泳效應使奈米碳管具方向性的排列後，可以穩 定的發揮其特性，成功的提升基材Epoxy 的硬度和抗磨耗性質，且在奈米碳管大量的釋出時， 成為基材與銷之間的固態潤滑，降低基材對銷的摩擦係數。 磨耗實驗後，試片表面的形態與輪廓，如圖4-6。在觀察磨耗實驗後的表面形態，所以 會在試片表面上鍍金。試片在經過一段時間摩擦後，其分子會排列成與滑動方向相同，並在 表面上生成層狀結構，因而容易受到剪力破壞而剝落。 4.1.2 犁耕摩擦係數與黏滯摩擦係數 實驗完成後，藉由雷射位移計測量試片磨耗後的軌跡高度(h)，將所得的參數(表 4-2)代入 公式，可得到犁耕磨耗所產生的摩擦係數，再與整體摩擦係數相減，即可得到黏滯摩擦係數。 由圖 4-7、圖 4-8 可知，不管奈米碳管是否具方向性排列，其趨勢大約是一致的，會隨著奈 米碳管含量增加，犁耕摩擦係數減少，黏滯摩擦係數增加。 奈米碳管含量較低的試片，其硬度值較軟，與高硬度的銷產生相對運動時，容易造成表 面犁或刮的現象，所以磨耗高度較深，磨耗量也就愈多。且觀察磨耗後所產生的殘屑可發現， 這些殘屑大多為捲曲的形式，且較奈米碳管含量高的試片所產生的殘屑大，當殘屑落在磨耗 軌跡上時，使得磨耗表面變得粗糙，摩擦係數也就會增加。故犁耕摩擦係數在奈米碳管含量 低的試片時，對實驗有較大的影響。反之，奈米碳管含量高時，具自體潤滑性的奈米碳管大 量的釋出，提供了試片與銷之間的潤滑，降低摩擦係數，所以表面並沒有產生很大的犁耕現 象，使犁耕摩擦係數大大降低，相對的黏滯摩擦係數對整體摩擦係數就有較大的影響。當試

片與銷在經過一段時間摩擦後，受到剪力破壞而斷裂，使材料吸附至銷上，故磨耗實驗後， 將銷取下，可發現上面會有磨耗殘屑吸附，此現象在奈米碳管含量高的試片特別明顯，此即 為一種黏滯磨耗(Adhesive wear)的機制。

4.2 顯微結構觀察 透過SEM 觀察奈米碳管分散、順向化排列的情形。拍攝方向與電場方向一致，下方為固 定電極處，上方為上電極移動的方向。圖4-9~圖 4-12 為奈米碳管含量 1wt%的試片，先以放 大倍率X100，大範圍的觀察奈米碳管排列的情形，如圖 4-9，圖中所看到的大量樹枝狀結構， 即為奈米碳管束，這些奈米碳管束受到介電泳效應與電場極化的作用力，產生方向性的排列， 但排列方向會慢慢的改變，並非完全與電場方向平行，固定電極處的碳管束還與電場方向平 行，如圖4-10 所示，但隨著上電極的移動，慢慢的加大電極間隙，造成電場的改變，因此影 響奈米碳管排列效果，如圖4-11 所示。隨著電極移動的方向，奈米碳管將會慢慢從碳管束中 被拉出，並且透過奈米碳管間的庫倫力搭接在一起，如圖4-12，因此會像樹枝狀一般。 圖4-13 為奈米碳管含量 0.5wt%的試片，奈米碳管排列的情形與 1wt%的試片大約是一致 的，但由於奈米碳管含量較少，故相較於1wt%的試片排列密度較疏。原因可能是由於奈米碳 管濃度的增加，使得在單位體積中所含有的奈米碳管較多，縮短奈米碳管與奈米碳管之間的 距離，因此奈米碳管之間更容易受到電場極化與介電泳力的影響，相互吸引與產生方向性排 列。 表4- 1試片編號

試片編號

碳管濃度(wt%)

Epoxy

_{E 0}

R

_0.25

0.25

R

_0.5

0.5

R

₁

1

Random

R

₂

2

A

_0.25

0.25

A

_0.5

0.5

A

₁

1

Aligned

A

₂

2

表4- 2 MWCNTs/Epoxy 複合材料之磨耗量、磨耗高度

試片編號

磨耗量(g)

磨耗高度(mm)

Epoxy

E 0.896 2.873

R

_0.25

0.741 2.149

R

_0.5

0.681 1.82

R

₁

0.263 0.64

Random

R

₂

0.093 0.275

A

_0.25

0.667 1.96

A

_0.5

0.484 1.487

A

₁

0.119 0.317

Aligned

A

₂

0.072 0.263

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 5 10 15 20 25 30 35 time (min) fr ic tio n c o ef fi ci en t 圖4- 1 純 Epoxy 之摩擦曲線圖 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 5 10 15 20 25 30 35 time (min) fr ic tio n co ef fi ci en t 圖4- 2 具方向性 MWCNT/Epoxy 之摩擦曲線圖

0.4 0.44 0.48 0.52 0.56 0.6 0.64 0 0.5 1 1.5 2 2.5 MWCNTs Loading Fraction (wt%) fr ic ti o n co ef fi ci en t Aligned Random 圖4- 3 MWCNTs/Epoxy 於不同碳管含量下之摩擦係數 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0 0.5 1 1.5 2 2.5 MWCNTs Loading Fraction (wt%) we ar r at e (g /m ) Random Aligned 圖4- 4 MWCNTs/Epoxy 於不同碳管含量下之磨耗率 68 70 72 74 76 78 80 0 0.5 1 1.5 2 2.5 MWCNTs Loading Fraction (wt%) Ha rd n ess (S H -D ) Random Aligned 圖4- 5 MWCNTs/Epoxy 於不同碳管含量下之硬度

圖4- 6 具方向性 MWCNTs/Epoxy 磨耗表面形態(X120 倍) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 0.5 1 1.5 2 2.5 MWCNTs Loading Fraction (wt%) fr ic ti on c o ef fi ci en t

Total friction coefficient Plowing friction coefficient Adhesion friction coefficient

圖4- 7 無方向性 MWCNTs/Epoxy 之犁耕與黏滯摩擦係數 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 0.5 1 1.5 2 2.5 MWCNTs Loading fraction (wt%) fr ic tio n co ef fi ci en t

Total friction coefficient Plowing friction coefficient Adhesion friction coefficient

圖4- 9 1wt%具方向性 MWCNTs/Epoxy 奈米碳管排列情形(X100 倍) 圖4- 10 1wt%具方向性 MWCNTs/Epoxy 奈米碳管排列情形(X200 倍) 圖4- 11 1wt%具方向性 MWCNTs/Epoxy 奈米碳管排列情形(X550 倍) E E E

圖4- 12 1wt%具方向性 MWCNTs/Epoxy 奈米碳管排列情形(X1200 倍) 圖4- 13 0.5wt% 具方向性 MWCNTs/Epoxy 奈米碳管排列情形(X450 倍) 五、計劃成果自評 在介電泳力的作用下，使奈米碳管產生順向化的排列，製作出具有方向性排列的 MWCNTs/Epoxy 複合材料。經由實驗結果所得數據加以分析，對於具方向性排列奈米碳管複 合材料的抗磨耗性質，以及顯微結構觀察，得到以下的結論： 1. 由 pin-on-disk 磨耗實驗結果可知，具方向性排列的奈米碳管複合材料比無方向性的奈 米碳管複合材料，能夠有效降低整體摩擦係數，提升基材 Epoxy 抗磨耗性。 2. 在奈米碳管含量多時，黏滯摩擦係數會隨著增加，對整體的摩擦係數有較大的影響；在 奈米碳管含量低時，犁耕摩擦係數會較大，對整體的摩擦係數有較大的影響。 3. 由塑膠硬度計量測，具方向性奈米碳管複合材料較無方向性奈米碳管複合材料的硬度 高。 E E

4. 藉由 SEM 觀察發現，固定電極處，奈米碳管排列整齊，但隨著上電極的移動，造成電 場的改變，使奈米碳管排列轉向，影響排列的效果。

5. 奈米碳管含量高的時，奈米碳管排列較密；而含量低時，奈米碳管排列較疏。

六、參考文獻

[1] Iijima S., "Helical microtubes of graphitic carbon," Nature, vol. 354, pp. 56-58, 1991.

[2] Pohl H.A., "Some effects of nonuniform fields on dielectrics," Appl. Phys, vol. 29, pp. 1182-1188, 1985.

[3] Tiselius A.W.K., "The moving-boundary method of studying the electrophoresis of proteins," Published in Nova Acta Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis, Ser. IV. 7, No. 4, 1937. [4] Yamamoto K., S. Akita, and Y. Nakayama, "Orientation of carbon nanotubes using

electrophoresis," Appl. Phys, vol. 35, pp. 917-918, 1996.

[5] Pohl H.A., "Dielectrophoresis," Cambridge University Press Cambrige, 1978.

[6] Yamamoto K., S. Akita, Y. Nakayama, "Orientation and purification of carbon nanotubes using ac electrophoresis," Appl. Phys, vol. 31, pp. 34-36, 1998.

[7] Chen X.Q., T. Saito, H. Yamada, K. Matsushige, "Aligning single-wall carbon nanotubes with an alternating-current electric field," Appl. Phys, vol. 78, pp. 3714-3716, 2001.

[8] Wakaya F., T. Nagai, K.Gamo, "Position control of carbon nanotubes using patterned electrode and electric field," Microelectronic Engineering, vol. 63, pp. 27-31, 2001.

[9] Senthil K. M., T.H. Kim, S.H. Lee, S.M. Song, J.W. Yang, K.S. Nahm, E. K. Suh, "DC electric field assisted alignment of carbon nanotubes on metal electrodes," Solid-State Electronics, vol. 47, pp. 2075-2082, 2003.

[10] Senthil K. M., T.H. Kim, S.H. Lee, S.M. Song, J.W. Yang, K.S. Nahm, E. K. Suh, "Influence of electric field type on the assembly of single walled carbon nanotubes," Chemical Physics Letters, vol. 308, pp. 235-239, 2004.

[11] Sung M. J., Y. J. Hyun, S. S. Jung, "Horizontally aligned carbon nanotube field emitters fabricated on ITO glass substrates ," Carbon, vol. 46, pp. 1973-1977, 2008.

[12] Archard J.F., "Wear Theory and Mechanisms, In Wear Control Handbook ," American Society of Mechanical Engineers, New York, 1980.

[13] Marshek K. M., H. H. Chen, "Discretization Pressure-Wear Theory for Bodies in Sliding Contact," J.Tribol, vol.111, pp. 95-100, 1989.

[14] Tian H., N. Saka, N.P. Suh, "Boundary lubrication studies on undulated titanium surfaces," STLE Tribology Trans, vol. 32, Issue 3, pp. 289-296, 1989.

442-451, 1991.

[16] Teoh S.H., W.H. Chan, R. Thampuran, "An elasto-plastic finite element model for polyethylene wear in total hip arthroplasty," J. Biomechanics. vol.35, pp. 323-330, 2002.

[17] Hodge A.M., T.G. Nieh, "Evaluating abrasive wear of amorphous alloys using nanoscratch technique," Intermetallics, vol.12, pp. 741-748, 2004.

[18] Dong S.R., J.P. Tu, X.B. Zhang, "An Investigation of the Sliding Wear Behavior of Cu-matrix Composite Reinforced by Carbon Nanotubes," Materials Science and Engineering A, vol. 313, pp. 83–87, 2001.

[19] Chen W.X., J.P. Tu, L.Y. Wang, H.Y. Gan, Z.D. Xu, X.B. Zhang, "Tribological application of carbon nanotubes in a metal-based composite coating and composites," Carbon, pp. 215-222, 2003.

[20] Hui C., F. Yan, Q. Xue, "Investigation of tribological properties of polyimide/carbon nanotube nanocomposites," Materials Science and Engineering A364, pp. 94–100, 2004.

[21] Yang Z., B. Dong, Y. Huang, L. Liu, F. Y. Yan, H. L. Li, "Enhanced wear resistance and micro-hardness of polystyrenenanocomposites by carbon nanotubes," Materials Chemistry and Physics 94, pp. 109-113, 2005.

[22] Z.H. Li, X.Q. Wang, M. Wang, F.F. Wang, H.L. Ge, “Preparation and tribological properties of carbon nanotubes-Ni-P composite coating” Triology international, vol. 39, pp. 953-957, 2006.

[23] Guo L., R. Wng, H. Xu, J. Liang, "Wear-resistance comparison of carbon nanotubes and conventional silicon-probes for atomic force microscopy," Wear, pp.1836-1839, 2005.

[24] Zhang L.C., I. Zarudi, K.Q. Xiao, "Novel behaviour of friction and wear of epoxy composites reinforced by carbon nanotubes," Wear, vol. 261, pp. 806–811, 2006.

[25] Xue Y., W. Wu, O. Jacobs, B. Scha¨del, "Tribological behaviour of UHMWPE/HDPE blends reinforced with multi-wall carbon nanotubes," Polymer Testing, vol. 25, pp. 221–229, 2006. [26] Wang M. W., T. C. Hsu, C. H. Weng, "Alignment of MWCNTs in polymer composites by

dielectrophoresis," Eur. Phys. J. Appl. Phys, vol. 42, pp. 241–246, 2008.

[27] Zhang W., B. Xu, A. Tanaka, Y. Koga, "Frictional behaviour of vertically aligned carbon nanotube films," Carbon, Vol. 47, pp. 926-929, 2009.

[28] Wang M. W., "Alignment of Multiwall Carbon Nanotubes in Polymer Composites by Dielectrophoresis," Japanese Journal of Applied Physics vol. 48, 2009.

[29] Hughes M. P., H. Morgan, F. J. Rixon, J. P. H. Burt, R. Pethig, Biochim. Biophys. Acta 119 .1425, 1998.

[31] Jones T.B., "Basic theory of dielectrophoresis and electrorotation," IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 22(6), pp. 33-42, 2003.

[32] Krupke R., F. Hennrich, H.V. Lohneysen, M.M. Kappes, "Separation of metallic from semiconducting single-walled carbon nanotubes," Science, vol. 301, pp. 344-347, 2003.

[33] Krupke R., F. Hennrich, H.B. Weber, D. Beckmann, O. Hampe, S. Malick, M.M. Kappes, H.V. Lohneysen, "Contacting single bundles of carbon nanotubes with alternating electric fields," Appl. Phys. A, vol. 76, pp. 397–400, 2003.

[34] Maria D., B. Peter, "Dielectrophoresis of carbon nanotubes using microelectrodes: A numerical study," Nanotechnology, vol. 15, pp. 1095-1102, 2004.

[35] Martin C.A., J.K.W. Sandler, "Electric field-induced aligned multi-wall carbon nanotube networks in epoxy composites," Polymer, vol. 46, pp. 877-886, 2005.

[36] Benedict L.X., S.G. Louie, and M.L. Cohen, "Static polarizabilities of single-wall carbon nanotubes," Phys Rev B. 52(11), pp. 8541-8549, 1995.