自支撑主要通过碳纳米管膜40中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排 列的碳纳米管而实现。
[0027] 所述能够从中拉取碳纳米管膜40的碳纳米管阵列10的制备方法已为众多前案公 开，例如可参阅冯辰等人在2008年8月13日公开的中国专利申请CN101239712A。
[0028] 该代替基底30为固态，具有一表面302,作为设置该碳纳米管阵列10的表面。该 代替基底30可以为硬质基底或柔性基底，如金属、玻璃、石英、硅、二氧化硅、塑料或树脂， 如聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚二甲基硅氧烷（PDMS)。在优选的实施例中， 该代替基底30为弹性基底。将该碳纳米管阵列10从该生长基底20转移至该代替基底30 的表面302这一过程中，该碳纳米管阵列10的形态应基本得到保持，得以在转移至该代替 基底30后，仍能够使该碳纳米管膜40从中连续地拉出为准，也就是仍保持为一超顺排碳纳 米管阵列。
[0029] 在保持该碳纳米管阵列10的形态的前提下，当该碳纳米管阵列10转移至该代替 基底30后，该碳纳米管阵列10倒立设置于该代替基底30表面302。也就是该碳纳米管阵 列10包括一第一表面102、与该第一表面102相对的第二表面104以及将该第一表面102 与第二表面104相连接的侧面106。碳纳米管从生长基底20的表面202长出，形成碳纳米 管阵列10,碳纳米管靠近该生长基底20的一端为底端，远离生长基底20的一端为顶端。在 该生长基底20上，该第一表面102由该碳纳米管阵列10中所有碳纳米管的底端共同形成， 该第二表面104由该碳纳米管阵列10中所有碳纳米管的顶端共同形成，该侧面106由该碳 纳米管阵列10中位于外侧的碳纳米管的管壁共同形成。该碳纳米管阵列10的第一表面 102靠近或设置在该生长基底20的表面202,为碳纳米管阵列10的生长底端，该第二表面 104为远离该生长基底20的表面，为碳纳米管阵列10的生长顶端。当该碳纳米管阵列10 转移至该代替基底30后，该碳纳米管阵列10的第二表面104靠近或设置在该代替基底30 的表面302,该第一表面102为远离该代替基底30的表面302。该碳纳米管阵列10的侧面 106的方向为碳纳米管的长度方向，当该碳纳米管阵列10设置在该生长基底20时，该侧面 106基本垂直于该生长基底20的表面202,当该碳纳米管阵列10转移至该代替基底30时， 该侧面106基本垂直于该代替基底30的表面302。
[0030] 在一实施例中，所述步骤S12,将该碳纳米管阵列10从该生长基底20转移至该代 替基底30的步骤可以包括以下步骤： A121，将该代替基底30的表面302接触该碳纳米管阵列10远离该生长基底20的该第 二表面104 ;以及 A122,通过移动该代替基底30与该生长基底20中的至少一方，使该代替基底30与该 生长基底20相远离，从而使该碳纳米管阵列10与该生长基底20分离，并转移至该代替基 底30。
[0031] 所述步骤A121及A122可以在常温下进行。在该步骤A121及A122中，应保持该碳 纳米管阵列10的形态仍能够使该碳纳米管膜40可以从该碳纳米管阵列10中连续地拉出。 为了使碳纳米管阵列10在转移至该代替基底30后，仍然能够拉取碳纳米管膜40,该代替基 底30的表面302与该碳纳米管阵列10的第二表面104之间可以仅通过范德华力结合，并 且使该代替基底30与该碳纳米管阵列10之间的结合力（FJ小于该碳纳米管阵列10中碳 纳米管间的范德华力（Frc)。然而，该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵列10之间的 结合力（FBe)应大于该生长基底20的表面202与该碳纳米管阵列10之间的结合力（FAC)， 才能使该碳纳米管阵列10可以从该生长基底20分离，转移至该代替基底30,S卩FAe〈FBe〈Fcc。 在该转移过程中，该代替基底30的表面302仅通过与碳纳米管阵列10的第二表面104之 间仅通过接触产生的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10与生长基底20分离。为了使 FAC〈FBe〈Fee，该代替基底30的表面可以具有合适的表面能，并且该代替基底30的表面与该 碳纳米管阵列10之间可以具有合适的界面能，从而可以使代替基底30能够仅通过接触即 与该碳纳米管阵列10之间产生足够的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10能够从生长 基底20上拉离。因此，通过选择合适的材料制造该代替基底30,至少是作为该代替基底30 的表面，可以使该代替基底30仅通过与碳纳米管阵列10的第二表面104之间的接触产生 的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10与生长基底20分离。该代替基底30的表面302 可以为一平整表面。在一实施例中，该代替基底30的材料为PDMS。
[0032] 如图5所示，在一实施例中，为了提高该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵 列10之间的结合力（FJ，使FAe〈FBe〈Fee，可以在该代替基底30的表面302设置多个微结构 304,从而增大该表面302的表面积，从而在代替基底30材料不变的条件下提高该结合力 (FBC)。该微结构304可以为在该代替基底30表面302的凸起或凹陷，该微结构304的形状 可以是半球形、矩形、锥形、齿形、台阶形，或其它形状。该微结构304可以是点状或线状，另 外也可以是片状。在一实施例中，该微结构304为相互平行并间隔设置的槽体结构。在另一 实施例中，该微结构304为相互间隔并均匀分布的半球形凸起。优选地，大量的微结构304 均匀分布在该代替基底30的表面302上。更为优选地，该微结构304的数量使该代替基底 30的表面302的表面积比平滑表面增加30%~120%。该代替基底30具有微结构304的表面 302充分的与该碳纳米管阵列10接触，通过该微结构304的设置，可以使该表面304具有较 大的吸附力，以提高FBC。因此，该代替基底30并不限于采用PDMS，也可以是常规的弹性基 底，如塑料或橡胶。本实施例中，该代替基底30为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)或聚对苯二甲 酸乙二酯（PET)。
[0033] 该凸出的微结构304的高度或该凹陷的微结构304的深度优选为碳纳米管阵列 10高度的〇. 5%~10%，更优选为5微米~100微米，也就是该表面302仍需要具有一定的平整 度，以避免该碳纳米管阵列10设置在该代替基底30的表面302时难以与该表面302充分 接触。该微结构304可以通过光刻、激光刻蚀或化学刻蚀等方法获得。
[0034] 通过在该代替基底30表面设置该微结构304,通过增大表面积的方式提高代替基 底30与碳纳米管阵列10之间的结合力，拓宽了代替基底30的材料的选择范围。
[0035] 可以理解，该代替基底30并非通过粘结剂粘附该碳纳米管阵列10,通过普通的粘 结剂虽然能够使FAe〈FBe，而使碳纳米管阵列10能够脱离该生长基底20,但由于碳纳米管阵 列10中碳纳米管间的范德华力极小，因此几乎任何传统意义上的粘结剂均会造成FBe>Fcc， 使后续的拉取碳纳米管膜40的步骤无法进行。可以理解，在该步骤A121~A122中，该代替 基底30始终保持固态。
[0036] 在该步骤A121中，为了使该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵列10中的所 有碳纳米管的顶端得到充分的接触，可以通过该代替基底30轻微的对该碳纳米管阵列10 施加压力。然而该代替基底30并非是将该碳纳米管阵列10中的碳纳米管压倒，否则将改 变碳纳米管阵列10的形态，使其无法再进行拉膜或拉线。
[0037] 可以理解，由于该代替基底30的微结构304在该表面302所产生的高度差，当该 表面302的凹陷处与该碳纳米管阵列10的第二表面104接触时，在该表面302的凸出处可 能会对与之接触的碳纳米管产生压力，使该碳纳米管阵列10中原本直立的碳纳米管产生 微小的弯曲，然而由于该微结构304具有较小的高度，该碳纳米管的弯曲程度较小，当将该 代替基底30与该生长基底20分离的过程中，该碳纳米管阵列10仍能弹性回复原有的高 度，并保持能够拉取碳纳米管膜40的形态。
[0038] 请参阅图6,在一实施例中，可以在该代替基底30与该生长基底20之间设置一间 隔装置22,通过该间隔装置22保持该代替基底30的表面302与该生长基底20的表面202 之间的间隔距离不致过小，避免使碳纳米管阵列10被压倒。该间隔装置22在该代替基底 与该生长基底之间的高度小于或等于该碳纳米管阵列10的高度，使该间隔装置22与该碳 纳米管阵列10之间具有一高度差（z)，并且，该间隔装置22的高度大于使碳纳米管阵列10 压倒至无法保持能够拉取碳纳米管膜40的形态的该极限距离。在该步骤A121中，该间隔 装置22与该碳纳米管阵列10均设置在该代替基底30与该生长基底20之间。
[0039] 该间隔装置22为固态，优选为刚性元件，在该代替基底30的表面与该生长基底20 之间提供一支撑，通过控制该间隔装置22的高度即可方便的保持该代替基底30与该生长 基底20之间的精确距离。该间隔装置22的高度（m)可以为该碳纳米管阵列10的高度（η) 的〇· 9倍~1倍，即m为0· 9rTln。
[0040] 可以理解，当该间隔装置22的高度小于该碳纳米管阵列10的高度时，该代替基底 30可能会使该碳纳米管阵列10中原本直立的碳纳米管产生微小的弯曲，然而由于具有该 间隔装置22,该弯曲程度较小，当将该代替基底30与该生长
[0027] 所述能够从中拉取碳纳米管膜40的碳纳米管阵列10的制备方法已为众多前案公 开，例如可参阅冯辰等人在2008年8月13日公开的中国专利申请CN101239712A。
[0028] 该代替基底30为固态，具有一表面302,作为设置该碳纳米管阵列10的表面。该 代替基底30可以为硬质基底或柔性基底，如金属、玻璃、石英、硅、二氧化硅、塑料或树脂， 如聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚二甲基硅氧烷（PDMS)。在优选的实施例中， 该代替基底30为弹性基底。将该碳纳米管阵列10从该生长基底20转移至该代替基底30 的表面302这一过程中，该碳纳米管阵列10的形态应基本得到保持，得以在转移至该代替 基底30后，仍能够使该碳纳米管膜40从中连续地拉出为准，也就是仍保持为一超顺排碳纳 米管阵列。
[0029] 在保持该碳纳米管阵列10的形态的前提下，当该碳纳米管阵列10转移至该代替 基底30后，该碳纳米管阵列10倒立设置于该代替基底30表面302。也就是该碳纳米管阵 列10包括一第一表面102、与该第一表面102相对的第二表面104以及将该第一表面102 与第二表面104相连接的侧面106。碳纳米管从生长基底20的表面202长出，形成碳纳米 管阵列10,碳纳米管靠近该生长基底20的一端为底端，远离生长基底20的一端为顶端。在 该生长基底20上，该第一表面102由该碳纳米管阵列10中所有碳纳米管的底端共同形成， 该第二表面104由该碳纳米管阵列10中所有碳纳米管的顶端共同形成，该侧面106由该碳 纳米管阵列10中位于外侧的碳纳米管的管壁共同形成。该碳纳米管阵列10的第一表面 102靠近或设置在该生长基底20的表面202,为碳纳米管阵列10的生长底端，该第二表面 104为远离该生长基底20的表面，为碳纳米管阵列10的生长顶端。当该碳纳米管阵列10 转移至该代替基底30后，该碳纳米管阵列10的第二表面104靠近或设置在该代替基底30 的表面302,该第一表面102为远离该代替基底30的表面302。该碳纳米管阵列10的侧面 106的方向为碳纳米管的长度方向，当该碳纳米管阵列10设置在该生长基底20时，该侧面 106基本垂直于该生长基底20的表面202,当该碳纳米管阵列10转移至该代替基底30时， 该侧面106基本垂直于该代替基底30的表面302。
[0030] 在一实施例中，所述步骤S12,将该碳纳米管阵列10从该生长基底20转移至该代 替基底30的步骤可以包括以下步骤： A121，将该代替基底30的表面302接触该碳纳米管阵列10远离该生长基底20的该第 二表面104 ;以及 A122,通过移动该代替基底30与该生长基底20中的至少一方，使该代替基底30与该 生长基底20相远离，从而使该碳纳米管阵列10与该生长基底20分离，并转移至该代替基 底30。
[0031] 所述步骤A121及A122可以在常温下进行。在该步骤A121及A122中，应保持该碳 纳米管阵列10的形态仍能够使该碳纳米管膜40可以从该碳纳米管阵列10中连续地拉出。 为了使碳纳米管阵列10在转移至该代替基底30后，仍然能够拉取碳纳米管膜40,该代替基 底30的表面302与该碳纳米管阵列10的第二表面104之间可以仅通过范德华力结合，并 且使该代替基底30与该碳纳米管阵列10之间的结合力（FJ小于该碳纳米管阵列10中碳 纳米管间的范德华力（Frc)。然而，该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵列10之间的 结合力（FBe)应大于该生长基底20的表面202与该碳纳米管阵列10之间的结合力（FAC)， 才能使该碳纳米管阵列10可以从该生长基底20分离，转移至该代替基底30,S卩FAe〈FBe〈Fcc。 在该转移过程中，该代替基底30的表面302仅通过与碳纳米管阵列10的第二表面104之 间仅通过接触产生的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10与生长基底20分离。为了使 FAC〈FBe〈Fee，该代替基底30的表面可以具有合适的表面能，并且该代替基底30的表面与该 碳纳米管阵列10之间可以具有合适的界面能，从而可以使代替基底30能够仅通过接触即 与该碳纳米管阵列10之间产生足够的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10能够从生长 基底20上拉离。因此，通过选择合适的材料制造该代替基底30,至少是作为该代替基底30 的表面，可以使该代替基底30仅通过与碳纳米管阵列10的第二表面104之间的接触产生 的结合力，如范德华力，使碳纳米管阵列10与生长基底20分离。该代替基底30的表面302 可以为一平整表面。在一实施例中，该代替基底30的材料为PDMS。
[0032] 如图5所示，在一实施例中，为了提高该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵 列10之间的结合力（FJ，使FAe〈FBe〈Fee，可以在该代替基底30的表面302设置多个微结构 304,从而增大该表面302的表面积，从而在代替基底30材料不变的条件下提高该结合力 (FBC)。该微结构304可以为在该代替基底30表面302的凸起或凹陷，该微结构304的形状 可以是半球形、矩形、锥形、齿形、台阶形，或其它形状。该微结构304可以是点状或线状，另 外也可以是片状。在一实施例中，该微结构304为相互平行并间隔设置的槽体结构。在另一 实施例中，该微结构304为相互间隔并均匀分布的半球形凸起。优选地，大量的微结构304 均匀分布在该代替基底30的表面302上。更为优选地，该微结构304的数量使该代替基底 30的表面302的表面积比平滑表面增加30%~120%。该代替基底30具有微结构304的表面 302充分的与该碳纳米管阵列10接触，通过该微结构304的设置，可以使该表面304具有较 大的吸附力，以提高FBC。因此，该代替基底30并不限于采用PDMS，也可以是常规的弹性基 底，如塑料或橡胶。本实施例中，该代替基底30为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)或聚对苯二甲 酸乙二酯（PET)。
[0033] 该凸出的微结构304的高度或该凹陷的微结构304的深度优选为碳纳米管阵列 10高度的〇. 5%~10%，更优选为5微米~100微米，也就是该表面302仍需要具有一定的平整 度，以避免该碳纳米管阵列10设置在该代替基底30的表面302时难以与该表面302充分 接触。该微结构304可以通过光刻、激光刻蚀或化学刻蚀等方法获得。
[0034] 通过在该代替基底30表面设置该微结构304,通过增大表面积的方式提高代替基 底30与碳纳米管阵列10之间的结合力，拓宽了代替基底30的材料的选择范围。
[0035] 可以理解，该代替基底30并非通过粘结剂粘附该碳纳米管阵列10,通过普通的粘 结剂虽然能够使FAe〈FBe，而使碳纳米管阵列10能够脱离该生长基底20,但由于碳纳米管阵 列10中碳纳米管间的范德华力极小，因此几乎任何传统意义上的粘结剂均会造成FBe>Fcc， 使后续的拉取碳纳米管膜40的步骤无法进行。可以理解，在该步骤A121~A122中，该代替 基底30始终保持固态。
[0036] 在该步骤A121中，为了使该代替基底30的表面302与该碳纳米管阵列10中的所 有碳纳米管的顶端得到充分的接触，可以通过该代替基底30轻微的对该碳纳米管阵列10 施加压力。然而该代替基底30并非是将该碳纳米管阵列10中的碳纳米管压倒，否则将改 变碳纳米管阵列10的形态，使其无法再进行拉膜或拉线。
[0037] 可以理解，由于该代替基底30的微结构304在该表面302所产生的高度差，当该 表面302的凹陷处与该碳纳米管阵列10的第二表面104接触时，在该表面302的凸出处可 能会对与之接触的碳纳米管产生压力，使该碳纳米管阵列10中原本直立的碳纳米管产生 微小的弯曲，然而由于该微结构304具有较小的高度，该碳纳米管的弯曲程度较小，当将该 代替基底30与该生长基底20分离的过程中，该碳纳米管阵列10仍能弹性回复原有的高 度，并保持能够拉取碳纳米管膜40的形态。
[0038] 请参阅图6,在一实施例中，可以在该代替基底30与该生长基底20之间设置一间 隔装置22,通过该间隔装置22保持该代替基底30的表面302与该生长基底20的表面202 之间的间隔距离不致过小，避免使碳纳米管阵列10被压倒。该间隔装置22在该代替基底 与该生长基底之间的高度小于或等于该碳纳米管阵列10的高度，使该间隔装置22与该碳 纳米管阵列10之间具有一高度差（z)，并且，该间隔装置22的高度大于使碳纳米管阵列10 压倒至无法保持能够拉取碳纳米管膜40的形态的该极限距离。在该步骤A121中，该间隔 装置22与该碳纳米管阵列10均设置在该代替基底30与该生长基底20之间。
[0039] 该间隔装置22为固态，优选为刚性元件，在该代替基底30的表面与该生长基底20 之间提供一支撑，通过控制该间隔装置22的高度即可方便的保持该代替基底30与该生长 基底20之间的精确距离。该间隔装置22的高度（m)可以为该碳纳米管阵列10的高度（η) 的〇· 9倍~1倍，即m为0· 9rTln。
[0040] 可以理解，当该间隔装置22的高度小于该碳纳米管阵列10的高度时，该代替基底 30可能会使该碳纳米管阵列10中原本直立的碳纳米管产生微小的弯曲，然而由于具有该 间隔装置22,该弯曲程度较小，当将该代替基底30与该生长
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