1.本公开总体上涉及纳米管织物层和膜，更具体地，涉及控制纳米管织物层和膜内的密度、孔隙率和/或间隙尺寸的方法。相关申请的交叉引用2.本技术为国际申请(pct)，要求2019年5月16日提交的名为“用于具有受控表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物的纳米管制剂的表征方法(methodsforcharacterizingnanotubeformulationsfornanotubefabricswithcontrolledsurfaceroughnessanddegreeofrafting)”的美国专利申请第16/413,731号的权益和优先权。此外，本技术与以下美国专利有关，这些专利已转让给本技术的受让人，其通过引用全文纳入本文：2002年4月23日提交的“纳米管膜和制品的方法(methodsofnanotubefilmsandarticles)”(美国专利第6,835,591号)；2003年1月13日提交的“使用预制纳米管制造碳纳米管膜、层、织物、丝带、元件和制品的方法(methodsofusingpre-formednanotubestomakecarbonnanotubefilms,layers,fabrics,ribbons,elements,andarticles)”(美国专利第7,335,395号)；2003年1月13日提交的“制造碳纳米管膜、层、织物、丝带、元件和制品的方法(methodsofmakingcarbonnanotubefilms,layers,fabrics,ribbons,elements,andarticles)”(美国专利第7,566,478号)；2004年2月11日提交的“具有水平布置的纳米织物制品的器件及其制造方法(deviceshavinghorizontally-disposednanofabricarticlesandmethodsofmakingthesame)”(美国专利第7,259,410号)；2004年2月11日提交的“具有垂直布置的纳米织物制品的器件及其制造方法(deviceshavingvertically-disposednanofabricarticlesandmethodsofmakingsame)”(美国专利第6,924,538号)；2004年6月3日提交的“用于形成高纯度纳米管膜的可旋涂液体(spin-coatableliquidforformationofhighpuritynanotubefilms)”(美国专利第7,375,369号)；2004年6月3日提交的“高纯度纳米管织物和膜(highpuritynanotubefabricsandfilms)”(美国专利第7,858,185号)；2005年9月20日提交的“使用碳纳米管的电阻元件(resistiveelementsusingcarbonnanotubes)”(美国专利第7,365,632号)；2005年11月15日提交的“两端纳米管器件和系统及其制造方法(two-terminalnanotubedevicesandsystemsandmethodsofmakingsame)”(美国专利第7,781,862号)；2005年12月15日提交的“水性碳纳米管施涂液及该施涂液的制备方法(aqueouscarbonnanotubeapplicatorliquidsandmethodsforproducingapplicatorliquidsthereof)”(美国专利第7,666,382号)；2007年8月8日提交的“非挥发性纳米管二极管和使用该非挥发性纳米管二极管的非挥发性纳米管块和系统及其制造方法(nonvolatilenanotubediodesandnonvolatilenanotubeblocksandsystemsusingsameandmethodsofmakingsame)”(美国专利第8,217,490号)；2008年3月6日提交的“用于从电子器件中选择性传递热量的碳纳米管(carbonnanotubesfortheselectivetransferofheatfromelectronics)”(美国专利第7,927,992号)；2009年7月31日提交的“各向异性纳米管织物层和膜及其形成方法(anisotropicnanotubefabriclayersandfilmsandmethodsofformingsame)”(美国专利第8,937,575号)；2009年3月9日提交的“用分子添加剂处理的纳米管溶液、具有增强的粘附性能的纳米管膜、以及形成纳米管溶液和纳米管膜的方法(nanotubesolutiontreatedwithmolecularadditive,nanotubefilmhavingenhancedadhesionproperty,andmethodsforformingthenanotubesolutionandthenanotubefilm)”(美国专利第9,634,251号)；2012年10月31日提交的“控制纳米管织物层和膜内的密度、孔隙率和/或间隙尺寸的方法(methodsforcontrollingdensity,porosity,and/orgapsizewithinnanotubefabriclayersandfilms)”(美国专利第9,617,151号)；2013年5月31日提交的“高浓度低污染纳米管溶液及纯化纳米管溶液的方法(nanotubesolutionswithhighconcentrationandlowcontaminationandmethodsforpurifiyingnanotubesolutions)”(美国专利第10,069,072号)；2014年4月30日提交的“低缺陷纳米管施涂溶液和织物及其制造方法(lowdefectnanotubeapplicationsolutionsandfabricsandmethodsformakingsame)”(美国专利第9,650,732号)；3.本技术与以下专利申请有关，其已转让给本技术的受让人，其通过引用全文纳入本文：2013年9月20日提交的“可扩展的纳米管织物及其制造方法(scalablenanotubefabricsandmethodsformakingsame)”(美国专利申请第14/033,158号，现已公布为us2015-0086771)。
背景技术：
：：4.本说明书中对相关技术的任何讨论都不应该视为承认这种技术已广为人知或构成本领域公知常识的一部分。5.纳米管织物层和膜用于多种电子结构和器件。例如，授予bertin等人的美国专利第8,217,490号(其通过引用全文纳入本文)教导了使用纳米管织物层来实现非挥发性器件(例如但不限于块开关、可编程电阻元件和可编程逻辑元件)的方法。授予bertin等人的美国专利第7,365,632号(其通过引用纳入本文)教导了在薄膜纳米管基电阻器的制造中使用这种织物层和膜。授予ward等人的美国专利第7,927,992号(其通过引用全文纳入本文)教导了使用这种纳米管织物和膜在电子器件和系统中形成传热元件。6.通过各种先前已知的技术(在所纳入的参考文献中有更详细的描述)纳米管元件可以在纳米管织物层或膜形成之前或之后被赋予导电、不导电或半导电性，从而允许这样的纳米管织物层和膜在电子器件或系统中提供多种功能。此外，在一些情况下，纳米管织物层或膜的电导率可以在两种或更多种非挥发态之间调节，如授予bertin等人的美国专利第7,781,862号(其通过引用全文纳入本文)中所教导的那样，其允许这种纳米管织物层和膜用作电子系统中的存储器或逻辑元件。7.授予ward等人的美国专利第7,335,395号(其通过引用全文纳入本文)教导了多种使用预制纳米管在基底元件上形成纳米管织物层和膜的方法。该方法包括但不限于旋涂(其中，将纳米管溶液沉积在基底上，之后将该基底旋转以使所述溶液均匀地分布在所述基底的表面上)、喷涂(其中，将多个纳米管悬浮在气溶胶溶液中，之后使其分散在基底上)和浸涂(其中，将多个纳米管悬浮在溶液中，并使基底元件下降到溶液中后再取出)。此外，授予sen等人的美国专利第7,375,369号(其通过引用全文纳入本文)和授予ghenciu等人的美国专利第7,666,382号(其通过引用全文纳入本文)教导了非常适合于通过旋涂工艺在基底元件上形成纳米管织物层的纳米管溶液。发明概述8.本公开涉及关于一种或多种离子物质的纳米管制剂和用于表征纳米管制剂的方法，其提供了对纳米管制剂形成的纳米管织物内的所需表面粗糙度和/或起伏程度具有指示性的离子物质浓度水平范围(利用范围)。9.具体而言，本公开提供了一种表征纳米管制剂的方法。该方法首先包括制备纳米管制剂，该纳米管制剂具有至少一个预选参数。该方法进一步包括选择至少一种离子物质和用于至少一个选定的离子物质的多个测试浓度水平。该方法进一步包括由所述纳米管制剂产生多个纳米管施涂溶液，该多个纳米管施涂溶液包括所述至少一个预选参数。该方法进一步包括调节多个纳米管施涂溶液，以形成多个调节过的纳米管施涂溶液，其中，调节过的纳米管施涂溶液的每一个包括一个所述测试浓度水平下的选定的离子物质。该方法进一步包括沉积多个调节过的纳米管施涂溶液，以形成多个纳米管织物，纳米管织物的每一个与多个测试浓度水平中的一个相关联。该方法进一步包括测定多个纳米管织物的每一个内的表面粗糙度和起伏程度中的至少一个，以实现对于测试浓度水平的每一个的至少一个测试测量。该方法进一步包括使用测试测量和测试浓度水平来实现纳米管制剂粗糙度曲线。10.根据本公开的一个方面，该方法进一步包括为至少一个选定的离子物质定义浓度水平的利用范围。11.根据本公开的另一个方面，利用范围对应于由表征的纳米管制剂形成的所需表面粗糙度和所需起伏程度中的至少一个。12.根据本公开的另一个方面，所述至少一个预选参数包括纳米管长度、纳米管长度分布、纳米管笔直程度、纳米管壁类型、纳米管手性、和纳米管官能化中的至少一个。13.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质为铵盐、硝酸盐、硝酸铵盐、甲酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、离子有机物质、离子聚合物、和无机盐之一。14.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质包括选自铵、四烷基铵、伯脂肪胺酸、仲脂肪胺酸、叔脂肪胺酸、环胺酸、环芳香季胺、和磷基离子的阳离子组分。15.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质包括选自可溶性有机酸的碱、简单可溶性脂肪族羧酸、复合有机酸、硝酸根、和磷酸根的阴离子组分。16.本发明的其他特征和优点将从下面结合附图提供的本发明的以下描述中变得显而易见。附图简要说明17.图1a所示为使用具有相对较高离子物质浓度水平的纳米管制剂的纳米管沉积工艺中的三个步骤的说明图。18.图1b所示为使用具有相对较低离子物质浓度水平的纳米管制剂的纳米管沉积工艺中的三个步骤的说明图。19.图2a所示为具有相对较高表面粗糙度的纳米管织物的剖面tem图像。20.图2b所示为图2a的tem图像的线图。21.图3a所示为具有相对较低表面粗糙度的纳米管织物的剖面tem图像。22.图3b所示为图3a的tem图像的线图。23.图4a和4b所示分别为第一示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。24.图4c和4d所示分别为第二示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。25.图4e和4f所示分别为第三示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。26.图5所示为可以用于形成多种非常适合用于本公开的方法的离子物质的阳离子和阴离子的表格。27.图6所示为纳米管制剂粗糙度曲线的标记示例。28.图7a所示为详细说明根据本公开的方法制备具有预选表面粗糙度和起伏程度的碳纳米管(cnt)织物的方法的流程图。29.图7b所示为描述根据本公开的方法的第一示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为将cnt制剂的离子物质浓度水平降低到非常低或基本上为零的值。30.图7c所示为描述根据本公开的方法的第二示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为从cnt制剂中基本除去第一类型离子物质并用选定浓度水平下的第二类型离子物质取而代之。31.图7d所示为描述根据本公开的方法的第三示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为首先将cnt制剂中不需要的第一类型离子物质交换成所需第二类型离子物质，之后将制剂中的第二类型离子物质的浓度水平降低到所需目标水平。32.图8所示为详细说明根据本公开的用于为具有选定离子物质的特定纳米管制剂生成纳米管制剂粗糙度曲线的方法的流程图。33.图9所示为总结实施例1-14中呈现的数据和结果的表格。34.图10a所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“x”(如本公开中定义的)。35.图10b所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“x”(如本公开中定义的)。36.图10c所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“y”(如本公开中定义的)。37.图10d所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“y”(如本公开中定义的)。38.图11所示为用于说明实施例1-14中形成的纳米管织物的表面粗糙度的材料层高度映射方法的图。39.图12a所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物的sem图像。40.图12b所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物的表面地形图。41.图12c所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。42.图13a所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的sem图像。43.图13b所示为本公开的实施例2中得到的纳米管织物的表面地形图。44.图13c所示为本公开的实施例2中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。45.图14a所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物的sem图像。46.图14b所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物的表面地形图。47.图14c所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。48.图15a所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物的sem图像。49.图15b所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物的表面地形图。50.图15c所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。51.图16a所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物的sem图像。52.图16b所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物的表面地形图。53.图16c所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。54.图17a所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物的sem图像。55.图17b所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物的表面地形图。56.图17c所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。57.图18a所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物的sem图像。58.图18b所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物的表面地形图。59.图18c所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。60.图19a所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物的sem图像。61.图19b所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物的表面地形图。62.图19c所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。63.图20a所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物的sem图像。64.图20b所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物的表面地形图。65.图20c所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。66.图21a所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物的sem图像。67.图21b所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物的表面地形图。68.图21c所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。69.图22a所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物的sem图像。70.图22b所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物的表面地形图。71.图22c所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。72.图23a所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的sem图像。73.图23b所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的表面地形图。74.图23c所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。75.图24a所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物的sem图像。76.图24b所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物的表面地形图。77.图24c所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。78.图25a所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物的sem图像。79.图25b所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物的表面地形图。80.图25c所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。具体实施方式81.本公开教导了纳米管制剂的表征方法，例如提供对于由该纳米管制剂形成的纳米管织物内的表面粗糙度(或光滑度)和起伏程度中的至少一者的控制。根据本公开的方法，织物粗糙度(即纳米管织物表面的平面度)可以通过使用用于形成纳米管织物的特定纳米管制剂中具体离子物质的预选浓度来控制或选择。如下文将更详细地讨论的，高度起伏织物通常比具有非常低程度或基本没有起伏的织物更光滑。然而，在某些应用中，高度起伏织物可能不适用。例如，高度起伏的纳米管织物将倾向于具有更高的开关电压(即，将纳米管织物的电阻率从第一状态调节到第二状态所需的电压)。高度起伏织物也倾向于比具有低程度起伏的织物更致密，对于给定的织物体积，需要更多单独的纳米管元件。由于某些应用(例如但不限于某些类型的两端纳米管开关元件)需要具有低程度起伏的光滑纳米管织物，因此本公开提供了用于表征给定离子物质的纳米管制剂的方法。根据本公开的方法，在某些应用中，这种表征提供了纳米管制剂粗糙度曲线，其绘制了用给定纳米管制剂形成的纳米管织物的预期粗糙度相对于给定离子物质的浓度水平的关系图。正如下面将关于图6详细讨论并在实施例1-14中示出的那样，这种纳米管制剂粗糙度曲线可以用于为给定纳米管制剂选择特定离子物质浓度的利用范围，其将提供例如具有低起伏程度的相对光滑的纳米管织物。下面还将讨论用于测量和量化纳米管织物内的起伏程度和纳米管织物内的表面粗糙度(或光滑度)的方法和参数。82.在某些应用中，纳米管织物的表面粗糙度和纳米管织物内的起伏程度会影响纳米管织物或使用纳米管织物的器件的电学和物理特性。例如，在两端纳米管开关器件内(在并入的参考文献中有详细讨论)，器件内使用的纳米管织物内的起伏程度会影响该器件的开关电压、电阻和可调电阻范围。此外，在两端纳米管开关器件中使用的纳米管织物的表面粗糙度也会影响顶部和底部电极之间距离的均匀性，在某些实施方式中，这会影响器件的功能并可能限制器件的可扩展性。纳米管织物的表面粗糙度也会显著影响施涂在纳米管织物上的其他材料层的形成方式，从而在使用这些纳米管织物的器件的电学和物理特性上产生差异。为此，在某些方面，本公开的方法可以用于形成工程化的纳米管织物，其中，通过首先表征纳米管制剂，之后使用该表征来调节纳米管制剂，从而可靠地控制表面粗糙度和起伏程度，使其在沉积时形成具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物，这符合具体应用的需要。83.本公开中，术语“纳米管制剂”用于描述具有选定参数组的纳米管施涂溶液，即悬浮在液体介质中能够沉积形成纳米管织物的多个纳米管元件。这种参数可以包括但不限于施涂溶液中使用的一个或多个纳米管类型、纳米管壁类型(如单壁、双壁或多壁)、纳米管元件官能化的类型和程度(或无)、纳米管元件的长度和长度分布、纳米管元件笔直或扭结的程度、溶液中纳米管元件的密度，施涂溶液的纯度(如金属杂质的水平)、纳米管元件的手性以及所使用的液体介质。如下文将根据本公开的方法详细地讨论，由两种不同的纳米管制剂形成的纳米管织物对于给定浓度的离子物质可以表现出不同程度的起伏和粗糙度。也就是说，在第一示例性纳米管制剂中给定浓度的特定离子物质可以产生具有显著起伏程度的光滑织物，而在第二示例性纳米管制剂中具有相同浓度的该离子物质(相较于第一示例性纳米管制剂具有不同的参数)可能会产生起伏程度非常低的粗糙织物。因此，本公开提供了一种方法，其用于确定具体纳米管制剂内选定的离子物质的可利用范围，该可利用范围对应于满足选定用途需要的纳米管织物内的所需粗糙度/光滑度参数范围和起伏程度范围。应当注意，所选择的这种范围要最适合其中使用纳米管织物的特定应用的需要。例如，某些应用可能需要非常粗糙且起伏程度非常低的织物，而其他应用可能需要相对光滑且起伏程度低的织物。本公开还提供了一些方法，其在形成纳米管织物之前将纳米管制剂内的离子物质的浓度水平调节到该可利用范围内，以便在织物内实现有关光滑度/粗糙度和起伏程度的所需特性。84.本公开所提及的纳米管织物包括多个互连碳纳米管的层。在本公开中，纳米管织物(或纳米织物)(如无纺碳纳米管(cnt)织物)可以例如具有彼此不规则排列的多个缠结纳米管的结构。替代地或附加地，例如，本公开的纳米管织物可以具有一定程度的纳米管位置规律性，如沿其长轴的一定程度的平行度。例如，可以在相对较小的尺度上发现这种位置规律性，其中，纳米管的扁平阵列沿其长轴以筏状排列在一起，大约为一个纳米管长和十至二十个纳米管宽的数量级。在其他示例中，可以在更大的尺度上发现这种位置规律性，在一些情况下，有序纳米管的区域基本在整个织物层上延伸。这种更大尺度的位置规律性是本公开特别感兴趣的。85.纳米管织物保持形成它们的纳米管的理想物理特性。例如，在一些电学应用中，织物优选具有足够量的接触的纳米管，使得从织物内的给定点到织物内的另一点存在至少一个欧姆(金属)或半导体通路。单壁纳米管通常可以具有约1-3nm的直径，多壁纳米管通常可以具有约3-30nm的直径。例如，纳米管可以具有约0.2微米-约200微米的长度。纳米管可以弯曲并且偶尔会相互交叉。织物中(即横向或纵向的纳米管之间)可能存在间隙。这种织物可以包括单壁纳米管、多壁纳米管、或两者。86.织物可以具有不存在管的小区域不连续性。织物可以制成一层或多层织物层，一层形成于另一层之上。织物的厚度可以选择为基本上像单层纳米管那样薄，或者可以选择得更厚，如厚度为几十纳米到几百微米。织物的孔隙率可以从具有高孔隙率的低密度织物到具有低孔隙率的高密度织物不等。例如，这种织物可以通过使用化学气相沉积(cvd)工艺结合各种催化剂使纳米管生长来制备。87.用于产生这种织物的其他方法可以包括使用预制纳米管悬浮在合适的溶剂中的旋涂技术和喷涂技术、丝网印刷、凹版印刷和静电喷涂。其他材料的纳米颗粒可以与纳米管在此类溶剂中的悬浮液混合，并通过旋涂和喷涂沉积以形成纳米颗粒分散在纳米管中的织物。88.如授予sen等人的美国专利第7,375,369号和授予ghenciu等人的美国专利第7,666,382号(均通过引用全文纳入本文)所述，纳米管织物和膜可以通过在基底元件上施加纳米管施涂溶液(例如但不限于悬浮在水性溶液中的多个纳米管元件)来形成。例如，旋涂工艺可以用于使纳米管元件均匀地分布在基底元件上，从而形成基本均匀的纳米管元件层。在其他情况下，其他工艺(例如但不限于喷涂工艺、浸涂工艺、丝网印刷工艺和凹版印刷工艺)可以用于在基底元件上施加并分布纳米管元件。在其他情况下，可以使用材料表面上纳米管的cvd生长来实现无序的纳米管织物层。89.此外，授予sen等人的美国专利第9,617,151号(通过引用全文纳入本文)教导了在纳米管施涂溶液中调节某些参数(例如，纳米管密度或某些离子物质的浓度)的方法，以促进或阻止用这种溶液形成的纳米管织物层内的起伏(即，纳米管元件沿其侧壁聚集在一起并形成密集的筏状结构的趋势)。通过增加纳米管织物层内起伏的发生率，可以增加这种织物层的密度，减少这种织物层内空隙和间隙的数量和尺寸。90.应当注意，本公开的实施方式中使用和引用的纳米管元件可以是单壁纳米管、多壁纳米管、或其混合物，并且可以具有不同的长度。此外，纳米管可以是导电的、半导的、或其组合。此外，纳米管可以是官能化的(例如，通过用硝酸氧化产生连接到纳米管上的醇、醛、酮或羧基部分)，或者其可以是非官能化的。91.应当注意，本公开的方法非常适合于在纳米管织物层内排列官能化纳米管元件。出于多种原因，可以将纳米管元件官能化。例如，可以在纳米管元件的侧壁上形成某些部分，以帮助这些元件在施涂溶液内的分散。在另一个示例中，在纳米管元件的侧壁上形成的某些部分可以帮助有效地形成纳米管织物。在另一个示例中，纳米管元件可以用某些部分官能化，例如使纳米管元件的侧壁电绝缘。纳米管元件可以通过将有机物、二氧化硅或金属部分(或其一些组合)连接到纳米管元件的侧壁上来进行官能化。这些部分可以与纳米管元件共价相互作用或通过π-π键保持固定。92.碳纳米管(cnt)原材料通常为干燥粉末形式。为了将纳米管器件的制造与现有的半导体设施相结合，通常需要在使用前制备可旋涂或喷涂的纳米管溶液或分散体。因此，纳米管粉末必须在液体介质或溶剂中悬浮、分散、溶剂化或混合，以形成纳米管溶液或分散体。在某些情况下，这种液体介质可以是水(包括但不限于蒸馏水或去离子水)。在其他情况下，这种液体介质可以是非水性溶剂。直接由cnt原材料形成的纳米管溶液可以被称为“原始”纳米管溶液。在本公开中，术语“纳米管溶液”、“纳米管悬浮液”和“纳米管分散体”可以互换使用以指代相同事物。纳米管溶液可以是水性溶液或非水性溶液，溶剂可以是水或有机/无机液体。在一个实施方式中，纳米管溶液是水性溶液且溶剂是水。93.为了以工业规模制造存储器和/或逻辑器件，需要开发纳米管分散体的cmos级制剂。cmos级制剂可能要求纳米管分散体具有超高纯度，即基本上不含表面活性剂、痕量金属、和/或其他添加剂。在一些情况下，基本上不含可以指小于或等于十亿分之一(ppb)的浓度。因此，可以对纳米管溶液进行充分的纯化工艺。在一些实施方式中，纯化工艺可以包括错流过滤(cff)工艺、真空过滤工艺、超声、离心、某些化学品的处理、和/或其任意组合中的一种或多种。用于纯化纳米管溶液的示例性方法已在授予roberts等人的美国专利第10,069,072号中公开，其全部内容通过引用纳入本文。94.图1a和1b分别示出了示例性纳米管织物沉积操作中的三个步骤(分别为101-103和104-106)，其中，将示例性纳米管制剂沉积在材料层150上以形成纳米管织物。图1a和1b的两个示例性操作中，沉积的纳米管制剂包括悬浮在液体介质140中的纳米管元件110和离子物质元件130。应当注意，图1a的示例性操作中使用的纳米管制剂旨在与图1b的示例性操作中使用的纳米管制剂相同，但是图1a的示例性操作中的纳米管制剂已调节为与图1b的示例性操作中的纳米管制剂中离子物质元件130的浓度水平相比具有显著更高的离子物质元件130的浓度水平。95.应当注意，图1a和图1b中详述的示例性纳米管沉积操作旨在作为用于说明本公开的方法的简化功能示例。为清楚起见，纳米管元件110和离子物质元件130的相对形状、尺寸、位置和数量已进行了极大的简化以便于解释。即，图1a和图1b中详述的操作仅仅旨在用于说明纳米管织物的形成相对于纳米管制剂内的离子物质浓度水平的相关机制。因此，对于纳米管尺寸或类型、纳米管元件或离子物质的实际浓度水平、或离子物质的类型，没有预期或应该推断的实际值。96.现在看图1a的第一工艺步骤101，纳米管制剂已经沉积在材料层150上。该沉积工艺可以是旋涂操作，例如，如上文关于美国专利第7,335,395号所述，但是本公开的方法不限于此。在纳米管制剂的初始沉积之后，仍然存在大量液体介质140，使得纳米管元件110仍然悬浮在溶液中并且可以彼此自由移动。97.工艺步骤101-103内的每个纳米管元件110被虚线120a包围，其表示纳米管制剂内的每个纳米管元件110相对于其他纳米管元件的排斥距离。根据本公开的方法，在某些应用中，纳米管制剂内的离子物质(在图1a和1b中表示为离子物质元件130)的浓度水平直接影响图1a中的这种排斥距离120a以及图1b中详细表示的排斥距离120b(下面进一步讨论)。纳米管元件上的官能团提供静电排斥力，在某些应用中，其可以防止溶液中的纳米管元件靠近在一起。不希望受理论束缚，本公开提出，在某些应用中，纳米管制剂内的离子物质相对高的浓度水平将倾向于显著限制纳米管元件110周围的排斥距离120a。在这样的应用中，溶液内的离子物质将在纳米管元件上的官能团相互之间起到屏蔽作用，显著限制有效排斥距离(由虚线120a和120b表示)。类似地，如图1b的工艺步骤104-106中详述的，纳米管制剂中离子物质相对低的浓度水平将倾向于导致纳米管元件110周围相对大的排斥距离120b。如下文将详细描述的那样，本公开的方法能通过将纳米管制剂中离子物质的浓度水平调节至可利用的范围内来管理该排斥距离(120a和120b，分别于图1a和1b中示出)，以实现具有所需表面粗糙度和所需起伏程度的纳米管织物。此外，应当注意，在某些应用中，纳米管制剂中使用的离子物质的类型以及离子物质的结晶方式将影响纳米管织物的粗糙度。例如，与形成较小晶体的离子物质相比，形成较大晶体的离子物质(图1a和1b中的130)将对于纳米管元件如何压实在基底表面上具有更大的影响。98.现在看第二工艺步骤102，其显示了图1a的示例性纳米管织物沉积工艺的中间步骤。在工艺步骤102内，已经除去大量液体介质140(例如但不限于通过旋涂操作)。由于体积减小，纳米管元件110被迫靠得更近。但是，由于在图1a的示例性操作中，存在显著受限的排斥距离120a，因为液体介质140的体积减小，纳米管元件的移动自由度降低，因此纳米管元件能够靠在一起移动并且倾向于以相对不规则、随意的排列紧密装配在一起。99.应当注意，图1a和图1b中详述的两个示例性工艺中，第一和第二工艺步骤(图1a分别为101和102，图1b分别为104和105)之间，每个纳米管制剂内的离子物质的浓度水平增加。虽然未在图1a和图1b中示出，但是为清楚起见，在某些应用中，离子物质浓度的这种增加可以显著降低部分干燥的纳米管制剂内纳米管元件的排斥距离(120a和120b)。因此，在这些特定应用中，织物沉积工艺中存在时间分量，这与由该工艺形成的纳米管织物内的起伏程度和光滑度/粗糙度有关。通常，在这样的干燥工艺中(如图1a和1b所示)，当纳米管元件变得有组织(如工艺步骤102和105所示)，其将趋于在剩余液体介质被除去时保持有组织。因此，根据本公开的方法，应当注意，在某些应用中，将纳米管制剂沉积在材料层上并干燥的方法和速度会对形成的纳米管织物的表面粗糙度产生影响。100.看图1a的最终工艺步骤103，基本上所有的液体介质140已经被除去，并且纳米管元件110已经形成为材料层150表面上的纳米管织物。如上所述，由于由纳米管制剂中高浓度的离子物质130引起低排斥距离120a，因此纳米管元件110能够以不规则的排列紧密装配在一起。这种不规则、随意的排列导致该纳米管织物的表面非常粗糙，如工艺步骤103中所详述的那样。101.现在看图1b的第一工艺步骤104，纳米管制剂已经再次沉积在材料层150上。应当注意，在图1b的第一工艺步骤104中，纳米管元件110的数量、尺寸和比例与图1a的第一工艺步骤101所示的相同。图1a(工艺步骤101-103)和图1b(工艺步骤104-106)的示例性操作之间的区别为，与图1a的纳米管制剂相比，图1b的示例性操作中的纳米管制剂具有显著更低浓度的离子物质元件130。其结果为，图1b中纳米管元件110周围的排斥距离120b显著大于图1a的示例性操作中的排斥距离120a。如工艺步骤105和106中详述的那样(并且在下文中更详细地描述)，这种增加的排斥距离120b导致纳米管元件110形成相对规则且有组织的排列，与通过图1a的示例性操作形成的织物相比，其形成更光滑的纳米管织物。102.现在看图1b的第二工艺步骤105，已经除去大量液体介质140，产生中间结构，其中，纳米管元件110由于体积的减小而被迫更加靠近在一起，类似于图1a的工艺步骤102。但是，与图1a的工艺步骤102中不同，增加的排斥距离120b限制纳米管元件110的移动，并防止它们形成紧密排列(如在工艺步骤102中发生的)，迫使它们形成更有组织的排列。103.现在看图1b的最终工艺步骤106，基本上所有的液体介质140已经被除去，并且纳米管元件110已经形成为材料层150表面上的纳米管织物(类似于图1a的工艺步骤103)。但是，如上所述，由于由纳米管制剂内相对低浓度的离子物质130引起显著较大的排斥距离120b，因此纳米管元件110在织物形成过程中离得更远，因此，呈现为更有组织和有规律的排列。这种有组织的、有规律的排列使得通过图1b的示例性工艺形成的纳米管织物的表面比图1a的示例性工艺所得的织物明显更光滑，如在工艺步骤103中详述的那样。104.图2a和2b分别为根据本公开的方法形成的具有相对较高表面粗糙度的纳米管织物的剖面的tem图像和线图。这种相对粗糙的纳米管织物(图2a中的210a和图2b中的210b)类似于图1a的工艺步骤103中所示的纳米管织物，在本文中显示具有相对粗糙的表面的纳米管织物的详细示例。105.看图2a，由具有相对较高浓度水平的离子物质的纳米管制剂将纳米管织物210a形成在基底材料层上(用于确定具体纳米管制剂内给定离子物质的高、低浓度水平的方法将在下文中讨论，在图6详细描述并且在实施例1-14中示出)。之后，在纳米管织物210a上形成导电层220a。图2b用线图显示了这两个材料层，从而可以更容易地看到两个材料层的表面。图2b中，纳米管织物层210b代表图2a的tem图像中所示的纳米管织物层210a，类似地，导电层220b代表图2a的tem图像中所示的导电层220a。水平表面线230包括在图2b的线图中，为纳米管织物210a/210b的相对表面粗糙度提供参考。如图2b中所示，纳米管织物210b的实际表面在水平表面线230上下显著变化。此外，通过使用下文实施例1-14和图11所详细描述的方法分析相同织物的afm图像，已经计算出纳米管织物210a的rms粗糙度为5.54nm。106.图3a和3b分别为根据本公开的方法形成的具有相对较低表面粗糙度的纳米管织物的剖面的tem图像和线图。这种相对光滑的纳米管织物(图3a中的310a和图3b中的310b)类似于图1b的工艺步骤106中所示的纳米管织物，在本文中显示具有相对光滑的表面的纳米管织物的详细示例。107.看图3a，由具有相对较低浓度水平的离子物质的纳米管制剂将纳米管织物310a形成在基底材料层上(用于确定具体纳米管制剂内给定离子物质的高、低浓度水平的方法将在下文中讨论，在图6详细描述并且之后在实施例1-14中示出)。之后，在纳米管织物310a上形成导电层320a。图3b用线图显示了这两个材料层，从而可以更容易地看到两个材料层的表面。图3b中，纳米管织物层310b代表图3a的tem图像中所示的纳米管织物层310a，类似地，导电层320b代表图3a的tem图像中所示的导电层320a。水平表面线330包括在图3b的线图中，为纳米管织物310a/310b的相对表面粗糙度提供参考。如图3b所示，纳米管织物310b的实际表面在水平表面线330上方或下方没有显著变化，尤其是与图2b相比。此外，通过使用下文实施例1-14和图11所详细描述的方法分析相同结构的afm图像，已经计算出纳米管织物310a的rms粗糙度为0.74nm，明显小于图2a的纳米管织物210a所计算的粗糙度。108.如上所述，特定纳米管制剂的参数可以极大地影响由该制剂形成的纳米管织物内促进或阻止起伏所需的给定离子物质的浓度水平以及该织物的表面粗糙度。即，如下文将详细示出的，如本公开所定义的特定纳米管制剂和给定的离子物质将与特定的纳米管制剂粗糙度曲线相关联，该曲线由纳米管制剂本身的不同参数定义。可以显著影响纳米管制剂粗糙度曲线形状的纳米管制剂的重要参数之一是制剂中使用的纳米管类型。在这一点上，图4a-4f是提供在本公开的示例中使用的不同类型纳米管的示例的tem图像。109.看图4a和4b，第一示例性纳米管类型分别显示在sem图像401和402中。图4a和4b中所示的纳米管主要是双壁碳纳米管，其相对长而直(即几乎没有弯曲、扭结或曲线)。该第一示例性纳米管类型的中值长度为290nm，第95个百分位长度为810nm。110.现在看图4c和4d，第二示例性纳米管类型分别显示在sem图像403和404中。该第二示例性纳米管类型用于如实施例1-7中所述的纳米管制剂“x”中，下文将详细讨论。图4c和4d中所示的纳米管主要是单壁碳纳米管，其明显短于第一示例性纳米管类型(图4a和4b)但长于第三示例性纳米管类型(图4e和4f，如下所述)，并且是笔直的(即几乎没有弯曲、扭结或曲线)。该第二示例性纳米管类型的中值长度为187nm，第95个百分位长度为494nm。如实施例1-7的讨论中所述，这种类型的纳米管经官能化和纯化(通过下文图7a的讨论中描述的方法)并形成纳米管制剂。之后，在实施例2-4中用硝酸铵盐(nh4no3)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10a中的纳米管制剂粗糙度曲线1010，在实施例5-7中用四甲基甲酸铵(tmafm)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10b中的纳米管制剂粗糙度曲线1020。这些曲线(1010和1020)的结果将在图10a和10b的讨论中详细描述。111.现在看图4e和4f，第三示例性纳米管类型分别显示在sem图像405和406中。该第三示例性纳米管类型用于如实施例8-14中所述的纳米管制剂“y”中，下文将详细讨论。图4e和4f中所示的纳米管主要是多壁碳纳米管，其每一个都具有多个扭结和弯曲，并且分别与图4a和4b以及图4c和4d中所示的第一和第二示例性纳米管类型相比显著更短。该第二示例性纳米管类型的中值长度为132nm，第95个百分位长度为260nm。如实施例8-14的讨论中所述，这种类型的纳米管经官能化和纯化(通过下文图7a的讨论中描述的方法)并形成纳米管制剂。之后，在实施例9-11中用硝酸铵盐(nh4no3)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10c中的纳米管制剂粗糙度曲线1030，在实施例12-14中用四甲基甲酸铵(tmafm)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10d中的纳米管制剂粗糙度曲线1040。这些曲线(1030和1040)的结果将在图10c和10d的讨论中详细描述。112.本公开所定义的离子物质可以包括但不限于铵盐、硝酸盐、硝酸铵盐、甲酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、离子有机物质、离子聚合物、和无机盐之一。此外，非常适合用于本公开的方法的阳离子包括但不限于：铵；所有季铵官能团(如四烷基铵，例如但不限于四甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、和二甲基二乙基铵)；所有脂肪族伯胺、仲胺和叔胺的酸；环胺酸(例如但不限于哌啶和吡咯烷)；环状芳族季胺(例如但不限于咪唑和吡啶)；和短链烷基磷离子。此外，非常适合用于本公开的方法的阴离子包括但不限于：仅包含氮(n)、氧、碳(c)和氢(h)的所有可溶性有机酸的碱；简单可溶性脂肪族羧酸(例如但不限于碳酸根、甲酸根、乙酸根和丙酸根)；非两性离子复合有机酸(例如但不限于芳香酸，例如苯甲酸根)；硝酸根；和磷酸根。对于不需要电子制造洁净室标准的某些应用(例如但不限于用于材料涂布的纳米管织物)，无机离子物质可以用于本公开的方法。此类非价无机离子物质包括但不限于钠、钙、钾和镁的阳离子以及氯、溴、硫酸根、硝酸根和碳酸根的阴离子。113.在这一点上，图5所示为可以用于形成多种非常适合用于本公开的方法的离子物质的阳离子和阴离子的表格500。应当注意，该表格旨在提供示例性离子物质的列表，并且本公开的方法不应限于该列表。如本公开所描述的，这些离子物质中的每一种可以导致给定纳米管制剂的不同纳米管制剂粗糙度曲线。因此，本公开提供了用于表征纳米管制剂的方法，以生成用于特定纳米管制剂中的特定离子物质的纳米管制剂粗糙度曲线(如下文图8的讨论中所述)。如上文所述并且将在实施例1-14中示出，对于给定纳米管制剂和离子物质生成纳米管制剂粗糙度曲线允许(通过调节离子物质浓度水平)控制纳米管织物的表面粗糙度和纳米管织物内的起伏程度。114.图6所示为纳米管制剂粗糙度曲线600的标记示例，旨在说明如何使用这种曲线来调节纳米管制剂的离子物质浓度以产生具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。应当注意，图6的示例性纳米管制剂粗糙度曲线600与实施例1-14(图10a-10d)的讨论中详述的纳米管制剂粗糙度曲线旨在提供具有低起伏程度的相对光滑的纳米管织物。但是，本公开的方法不限于此。如下文所述，纳米管制剂粗糙度曲线内可利用范围的选择将取决于具体应用的需要和要求。例如，某些应用可能需要高度起伏的织物。其他应用可能需要非常粗糙的织物。如下所示，特定应用的要求用于设置阈值，之后用于定义纳米管制剂粗糙度曲线内的可利用范围640。之后，该可利用范围640在曲线上提供目标离子物质浓度水平区域，其所提示的浓度值将提供满足给定要求的纳米管织物。115.现在看图6，曲线600在x轴上为以毫摩尔(mm)为单位的选定离子物质的浓度，在y轴上为由给定浓度的纳米管制剂形成的纳米管织物以纳米(nm)为单位的rms粗糙度值。在实践中，这样的纳米管制剂粗糙度曲线通过如下方式实验产生，即形成多个相同的纳米管制剂，将这些纳米管制剂的每一个中的离子物质浓度水平调节到不同的值，用调节得不同的纳米管制剂的每一个形成纳米管织物，之后测量每个所得纳米管织物内的rms粗糙度和起伏程度。这种为给定纳米管制剂和离子物质产生纳米管制剂粗糙度曲线的方法在图8中详细说明，并在下面该图的讨论中进行更详细的描述。图10a-10d的纳米管制剂粗糙度曲线(1010、1020、1030和1040)绘制了实施例1-14的结果以实现四个不同的纳米管制剂粗糙度曲线，每个都使用以此方式通过实验实现的四个数据点创建。但是，本公开的方法不限于此。实际上，可以使用任意数量的数据点来生成纳米管制剂粗糙度曲线，包括但不限于2、3、4、5、10、15、20、50、或100个。也就是说，生成并用于创建纳米管织物粗糙度曲线的数据点的数量仅受应用的特定需求的限制。116.现在回头看图6，曲线610假想通过许多实验获得的数据点来绘制。由于曲线610旨在作为说明性示例，因此没有使用实际数据来生成该曲线。但是，图10a-10d的纳米管制剂粗糙度曲线提供了通过实际实验获得的数据所生成的曲线。水平线1020贯穿曲线1010画出，并表示选定应用的可接受粗糙度阈值。如图上的箭头所示，曲线上该线620上方的任何点的表面粗糙度都将大于该选定阈值，并且曲线上该线下方的任何点的粗糙度都将低于该阈值。类似地，垂直线630贯穿曲线610画出，并表示选定应用的可接受起伏程度阈值。如图上的箭头所示，该线630左侧的任何点的起伏程度都将高于该阈值，而该线630右侧的任何点的起伏程度都将低于该阈值。曲线610上与这两条阈值线(620和630)相交的点定义纳米管制剂粗糙度曲线600内的可利用范围640。通过将纳米管制剂内的离子物质浓度水平调节到该可利用范围640内，可以形成具有选定应用所要求的表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。117.如示例性纳米管制剂曲线600中详述的，纳米管制剂中较低浓度的离子物质通常倾向于产生具有更光滑的表面和更高起伏程度的纳米管织物，而纳米管制剂中较高浓度的离子物质通常倾向于产生具有更粗糙的表面和更低起伏程度的纳米管织物。在某些应用(例如但不限于两端纳米管开关装置，如上文所述的美国专利申请第7,781,862号中所述)中，使用相对光滑且呈现较低起伏程度的纳米管织物可能是有利的。选择纳米管制剂粗糙度曲线600的示例性可利用范围640以满足这样的设计要求。但是，如上文所述，本公开的方法不限于此。实际上，在某些应用中，例如需要非常粗糙的织物时，可以绘制利用区域640以定义曲线610上落在水平线620上方的点。118.还应当注意，在某些应用中，对于给定的纳米管制剂和离子物质组合，可以计算一次纳米管制剂粗糙度曲线，之后再使用具有相同参数的纳米管制剂进行操作。例如，在大规模制造操作中，可以可靠地控制纳米管制剂的参数，而且用于沉积该纳米管制剂的方法也是众所周知和受控的，可以在初始纳米管制剂上通过实验单次生成纳米管制剂粗糙度曲线，之后生成用于所有后续构建的纳米管制剂的使用范围以及过程中使用的匹配参数。这样，本公开的方法可以用于为大规模制造工艺提供设计参数，其包括具有受控且可重复的表面粗糙度和起伏程度特性的纳米管织物的大规模生产。119.图7a所示为详细说明根据本公开的方法制备具有预选表面粗糙度和起伏程度的碳纳米管(cnt)织物的方法701的流程图。该方法从工艺步骤710开始，其中，选择原始cnt材料。如上面图4a-4f所描述的那样，选择不同类型的纳米管(例如但不限于单壁、双壁、多壁、长、短、笔直、扭结、金属制、半导、及其混合)，使其最适合于具体应用。在第一工艺步骤710中，选择所需的一种或多种纳米管类型并以所需数量生产。120.在下一个工艺步骤715中，处理选择的原始cnt材料710，使其悬浮在液体介质中以形成初始纳米管施涂溶液。碳纳米管(cnt)原材料通常为固体非溶解形态。它们在典型的溶剂化介质(例如水、醇、酯和醚)中不易形成稳定的非沉淀悬浮液。为了将纳米管器件的制造与现有的半导体设施相结合，通常需要在使用前制备可旋涂或喷涂的纳米管溶液或分散体。例如，纳米管粉末必须在液体介质或溶剂中悬浮、分散、溶剂化或混合，以形成纳米管溶液或分散体。在某些情况下，这种液体介质可以是水(包括但不限于蒸馏水或去离子水)。在其他情况下，该液体介质可以是非水性溶剂，例如但不限于乳酸乙酯、二甲亚砜(dmso)、单甲醚、4-甲基-2戊酮、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、叔丁醇、甲氧基丙醇、丙二醇、乙二醇、γ-丁内酯、苯甲酸苄酯、水杨醛、四甲基氢氧化铵、和α-羟基羧酸的酯。在其他实施方式中，液体介质可以含有或主要是非卤化溶剂。为此，cnt工艺步骤715可以包括但不限于纳米管元件的官能化、施涂溶液的纳米管密度的选择(例如通过纳米管元件的切割和/或过滤操作)、纳米管元件长度分布的选择、和溶液内ph值水平的调节。此类纳米管工艺操作的示例可以在美国专利第9,634,251号和美国专利申请序列第14/033,158号(现以us2015/0086771公开)中找到，这两个专利通过引用全文纳入本文。121.在下一个工艺步骤717中，使用一个或多个纯化步骤纯化初始纳米管施涂溶液，以实现碳纳米管(cnt)制剂720。纯化工艺步骤717可以包括一种或多种纯化操作，例如但不限于错流过滤(cff)工艺、真空过滤工艺、超声、深度过滤工艺、离心、某些化学品的处理、和/或其任意组合。根据特定应用的需要，此类纯化工艺可以有效生产高纯度纳米管制剂，即基本上不含表面活性剂、金属杂质、其他添加剂等的制剂。用于纯化纳米管施涂溶液的方法在美国专利第9,650,732号和美国专利第10,069,072号中进行了描述，这两个专利通过引用全文纳入本文。122.应当注意，在某些应用中，cnt工艺步骤715和纯化步骤717可以同时一起进行，或者具有穿插的步骤。即，在这样的应用中，原始cnt材料710可以首先经过加工步骤(例如官能化步骤)，之后经过纯化步骤(例如酸处理)，之后经过第二加工步骤(例如长度调节)，之后经过第二纯化步骤(例如错流过滤过程)。此外，对初始cnt施涂溶液的一些处理可以同时起到cnt工艺步骤715和纯化步骤717的作用(例如酸处理或过滤)。因此，虽然图7a将这两个工艺步骤(715和717)描述为分开且按顺序执行的步骤，但是这样做仅仅是为了便于解释，并且本公开的方法不应当在这方面受到限制。实际上，如上所述，原始cnt材料的加工和这些材料的纯化可以在以任何顺序或甚至同时进行的多个单独的工艺步骤中进行。123.此外，在某些应用中，可以在cnt工艺步骤715和纯化工艺步骤717期间将一定量的离子物质材料引入初始施涂溶液。在此类应用中，cnt制剂720在工艺步骤715和717之后包含非零浓度水平的一种或多种离子物质。在一些应用中，这种“预负载的”离子物质材料作为离子物质浓度水平调节过程的一部分引入到初始施涂溶液中(例如以初始浓度水平引入所需的离子物质)。在其他应用中，在工艺中的这一点(过程步骤715和717)引入离子物质材料将仅仅起到所使用的加工或纯化工艺的效果。在任一种情况下，如下文所述，本公开的方法非常适合于将预负载的离子物质的浓度水平调节到所需目标水平(在预负载的离子物质是给定应用的所需类型的情况下)或移除预负载的离子物质并用不同的离子物质类型取而代之(在预负载的离子物质对于给定应用是不期望的类型的情况下)。124.在接下来的几个工艺步骤中，cnt制剂720的离子物质浓度水平根据本公开的方法进行调节，使得离子物质浓度水平落入要使用正在形成的纳米管织物的应用的特定需要所要求的利用范围内。调节工艺首先通过为cnt制剂720产生纳米管制剂粗糙度曲线730或通过使用先前已经为cnt制剂720产生的曲线(如上所述)开始。在工艺步骤735中，从纳米管制剂粗糙度曲线730获得的利用范围用于选择目标离子物质浓度水平。在子方法740中，将cnt制剂720的离子物质浓度水平调节(使用一个或多个循环)至该目标值，以实现调节过的cnt制剂750。125.子方法740包括多个工艺步骤，根据具体应用的需要，这些步骤可以重复多次。在一些应用中，在第一操作中从cnt制剂720中除去(全部或部分)第一离子物质类型，之后在第二操作中添加第二离子物质类型，使得第二离子物质类型以目标浓度存在于调节过的cnt制剂750中。在其他应用中，紧接在cnt工艺步骤715和纯化步骤717之后，cnt制剂720基本没有离子物质(具有基本为零的离子物质浓度)，所使用的子方法740(在单次迭代内或多次迭代内)将选定的离子物质添加至目标浓度水平。在其他应用中，紧接在cnt工艺步骤715和纯化步骤717之后，cnt制剂720将具有以某个初始浓度水平存在的所需离子物质，所使用的子方法740(在单次迭代内或多次迭代内)将该初始浓度水平升高或降低至目标浓度水平。126.子方法740首先包括工艺步骤742，其中，调节cnt制剂720内的离子物质的浓度水平。之后，工艺步骤746确定在该调节工艺之后存在于纳米管制剂中的离子物质的新浓度水平。最后，工艺步骤748确定是否需要进一步调节离子物质浓度水平。若需要更多调节，则子方法740再次从工艺步骤742开始。该循环继续，直到cnt制剂720中的选定离子物质的浓度水平在目标浓度水平的可接受范围内，此时cnt制剂720已经过充分调节，从而实现调节过的cnt制剂750。用于调节离子物质浓度水平的方法(即工艺步骤742)在图7b-7d的讨论中进行了描述，其包括但不限于错流过滤工艺、离子交换工艺、透析、和化学处理。127.在下一个工艺步骤755中，调节过的cnt制剂755通过一个或多个最终制剂调节步骤(例如但不限于添加表面活性剂或分子添加剂，如美国专利第9,634,251号中描述的那样)和最终纯化步骤来进行，以实现纯化的调节过的cnt溶液760。在下一个工艺步骤765中，沉积(通过例如但不限于旋涂操作)纯化的调节过的cnt溶液760以形成cnt织物770。由于纯化的调节过的cnt溶液760具有对应于选定的表面粗糙度参数和/或选定的起伏程度的离子物质浓度水平，因此cnt织物770将表现出这些特性。这样，本公开提供了一种用于形成具有选定的表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物的方法。128.图7b所示为描述根据本公开的方法的第一示例性离子物质调节工艺742b的流程图702，其设想为将cnt制剂720的离子物质浓度水平降低到非常低或基本上为零的值。第一示例性离子物质调节工艺742b旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及下文进一步讨论的图7c和图7d中的第二和第三示例性离子物质调节工艺742c和742d也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。129.第一示例性离子物质调节工艺742b包括两个子工艺：错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b。错流过滤工艺780b首先用于从cnt制剂720中除去大量的离子物质。之后，离子交换子工艺790b用于进一步降低纳米管制剂内剩余离子物质的浓度水平(如上文图7a的讨论中所述)。以这种方式，将存在于cnt制剂720中的离子物质浓度调节到非常低或基本上为零的水平。130.应当注意，在图7b中，为了便于解释，将错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在离子交换子工艺790b开始之前执行多次错流过滤子工艺780b。类似地，在某些应用中，离子交换子工艺790b也可以在一个或多个错流过滤子工艺780b迭代结束之后多次执行。此外，在某些应用中，整个离子物质调节工艺742b可以循环并执行多次(如图7a所示)以实现所需离子物质浓度水平。131.如图7b所示，错流过滤子工艺780b包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤782b中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤784b中压实到过滤膜上。以这种方式，大量(或在某些情况下基本上所有)的存在于cnt制剂720中的任何离子物质材料与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤786b中，过滤膜用回收溶液787b清洗。由于错流过滤子工艺780b旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液787b选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。这样，与cnt制剂720相比，压实的cnt材料回收回具有显著较低离子物质浓度的制剂。如上所述，可以单次执行错流过滤子工艺780b，如图7b所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。132.现在来看离子交换子工艺790b，在通过错流过滤子工艺780b执行的浓度降低之后，cnt制剂720的离子物质浓度水平进一步降低。在某些应用中，离子交换子工艺790b包括一系列单独的离子交换步骤，每个步骤使cnt制剂720流过含有特定类型离子交换树脂的树脂柱。这些离子交换步骤可以针对特定离子(例如但不限于fe2 或ca2 )或广泛类别的离子(例如但不限于所有阴离子或所有阳离子)的除去。在某些应用中，混合床离子交换还可以用于在单个工艺步骤中除去阴离子和阳离子。133.由于第一示例性离子物质调节工艺742b设想为专注于降低离子物质浓度水平，因此设想阴离子交换子过程步骤792b首先使用例如带oh-的柱来基本上除去制剂中存在的所有阴离子。之后，阳离子交换子工艺步骤794b然后使用例如带h 的柱来基本上除去存在于制剂中的所有阳离子。如上所述，可以单次执行离子交换子工艺790b，如图7b所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。此外，虽然图7b描绘了在阳离子交换子工艺步骤794b之前执行的阴离子交换子工艺步骤792b，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，如上所述，在某些应用中，阳离子交换子工艺步骤794b可以在阴离子交换子工艺步骤792b之前进行。此外，在某些应用中，阳离子交换和阴离子交换子工艺步骤可以使用混合床离子交换工艺来一起进行。134.以这种方式，可以使用错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)的离子物质，从而产生调节过的cnt制剂750，在该特定离子物质调节工艺示例702中，其具有非常低(或基本上为零)的离子物质浓度水平。135.应当注意，虽然将第一示例性离子物质调节工艺742b描述为首先使用错流过滤子工艺780b，之后进行随后的离子交换子工艺790b，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，旨在降低cnt制剂内离子物质浓度的离子物质调节工艺可以仅包括错流过滤子工艺步骤780b(执行一次或多次)或仅包括离子交换子工艺步骤790b(执行一次或多次)。此外，在某些应用中，这样的离子物质调节工艺可以在错流过滤子工艺步骤780b(执行一次或多次)之前执行离子交换子工艺790b(执行一次或多次)。136.图7c所示为描述根据本公开的方法的第二示例性离子物质调节工艺742c的流程图703，其设想为从cnt制剂720中基本除去第一类型离子物质并用选定浓度水平下的第二类型离子物质取而代之。第二示例性离子物质调节工艺742c旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及图7b和图7d中的第一和第三示例性离子物质调节工艺742b和742d也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。137.第二示例性离子物质调节工艺742c包括两个子工艺：第一错流过滤子工艺780c(“错流过滤i”)和第二错流过滤子工艺790c(“错流过滤ii”)。第一错流过滤子工艺780c首先用于从cnt制剂720中除去大量的第一离子物质。设想该第一离子物质在图7a的cnt工艺715和纯化717步骤之后与cnt制剂720一起存在，不希望其存在于调节过的cnt制剂750中。之后，第二错流过滤子工艺790b用于以目标浓度水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)将第二离子物质类型引入cnt制剂720中。以这种方式，cnt制剂720中不希望的离子物质的浓度水平显著降低(或在某些应用中基本上为零)，并且将所需离子物质引入cnt制剂720中并调节到预选的目标水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)。138.应当注意，在图7c中，为了便于解释，将第一错流过滤子工艺780c和第二错流过滤子工艺790c描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在第二错流过滤子工艺790c开始之前执行多次第一错流过滤子工艺780c。类似地，在某些应用中，第二错流过滤子工艺790c也可以在一个或多个第一错流过滤子工艺780c迭代结束之后多次执行。139.如图7c所示，第一错流过滤子工艺780c包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤782c中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤784c中被压实到过滤膜上。以这种方式，大量(或在某些情况下基本上所有)的存在于cnt制剂720中的任何离子物质材料与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤786c中，过滤膜用回收溶液787c清洗。由于第一错流过滤子工艺780c旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液787c选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。这样，与cnt制剂720相比，压实的cnt材料回收回具有显著较低离子物质浓度的制剂。如上所述，可以单次执行第一错流过滤子工艺780c，如图7c所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。140.第二错流过滤子工艺790c包含多个子工艺步骤，类似于上面关于第一错流过滤子过程780c所讨论的那些。在通过第一错流过滤子工艺780c进行处理之后，cnt制剂720(在列表点表现出非常低或零离子物质浓度水平)在子工艺步骤792c中再次脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤794c中被压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤796c中，过滤膜用回收溶液797c清洗。由于第二错流过滤子过程790c旨在将目标离子物质浓度水平(图7a的工艺步骤735中所确定)的所需离子物质引入cnt制剂720中，因此在工艺步骤796c之前，回收溶液797c预负载了选定量的选定离子物质795c。以这种方式，压实的cnt材料连同在制剂内提供目标浓度水平的一定量的选定离子物质一起被回收回制剂中。如上所述，可以单次执行第二错流过滤子工艺790c，如图7c所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。141.以这种方式，可以使用错流过滤子工艺(780c和790c)的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)不希望的离子物质并以选定的浓度水平添加所需的离子物质，得到调节过的cnt制剂750，在这个具体的离子物质调节工艺示例703中，其所需离子物质的浓度水平设定在所需目标水平(由图7a中的工艺步骤735确定)。142.应当注意，虽然将第二示例性离子物质调节工艺742c描述为使用两个单独的错流过滤子工艺(第一错流过滤子工艺780c，之后是第二错流过滤子工艺790c)，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，可以在单个错流过滤工艺中除去第一不希望的离子物质并将第二所需离子物质引入到cnt制剂中。在这样的操作中，与工艺步骤782c和784c(对cnt制剂进行脱水和将cnt材料压实到过滤膜上)类似的子工艺步骤可以用于首先从体系中除去不需要的离子物质，之后与795c、797c和796c(用预负载选定量的第二所需离子物质的回收溶液清洗过滤膜)类似的工艺步骤可以用于在除去第一不需要的离子物质后立即将所需离子物质引入体系中。这两个子工艺步骤在图7c中描述为单独的错流过滤子工艺(780c和790c)，这纯粹是为了便于解释，本公开不应该在这方面受到限制。143.图7d所示为描述根据本公开的方法的第三示例性离子物质调节工艺742d的流程图704，其设想为首先将cnt制剂720中不需要的第一类型离子物质交换成所需第二类型离子物质(使用离子交换子工艺780d)，之后将制剂中的第二类型离子物质的浓度水平降低到所需目标水平(使用错流过滤子工艺790d)。第三示例性离子物质调节工艺742d旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及图7b和图7c中的第一和第二示例性离子物质调节工艺742b和742c也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。144.第三示例性离子物质调节工艺742d包括两个子工艺：离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺790d。离子交换子工艺780d首先用于用第二离子物质替换存在于cnt制剂720中的第一离子物质。之后，在随后的子工艺步骤中使用错流过滤子工艺790d以降低cnt制剂内的第二离子物质的浓度水平。在本示例中，该第一离子物质设想为在图7a的cnt工艺715和纯化717步骤之后与cnt制剂720一起存在，而不希望与调节过的cnt制剂750一起存在，而第二离子物质设想为所需离子物质，其目标浓度值在图7a的工艺步骤735中确定。以这种方式，cnt制剂720中不希望的离子物质的浓度水平显著降低(或在某些应用中基本上为零)，并且将所需离子物质引入cnt制剂720中并调节到预选的目标水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)。145.应当注意，在图7d中，为了便于解释，将离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺790d描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在多次错流过滤子工艺790d开始之前执行离子交换子工艺780d。类似地，在某些应用中，错流过滤子工艺790d也可以在一个或多个离子交换子工艺780d迭代结束之后多次执行。146.如图7d所示，离子交换子工艺780d包括多个子工艺步骤。在某些应用中，离子交换子工艺780b包括一系列单独的离子交换步骤，每个步骤使cnt制剂720流过含有特定类型离子交换树脂的树脂柱。这些离子交换步骤可以针对特定离子(例如但不限于fe2 或ca2 )或广泛类别的离子(例如但不限于所有阴离子或所有阳离子)的除去。在某些应用中，混合床离子交换还可以用于在单个工艺步骤中除去阴离子和阳离子。147.由于第三示例性离子物质调节工艺742d中的离子交换子工艺780d设想为专注于用cnt制剂720中的第二所需特定离子物质替换第一不希望的特定离子物质，因此设想在第一操作中，阴离子交换子工艺步骤782d使用负载有第二离子物质的所需阴离子781d的树脂柱来首先交换cnt制剂720内不希望的阴离子组分783d。之后，阳离子交换子工艺步骤784d随后使用负载有第二离子物质的所需阳离子785d的树脂柱来交换cnt制剂720内不希望的阳离子组分787d。如上所述，可以单次执行离子交换子工艺780b，如图7d所示，或重复一次或多次以进一步将cnt制剂720中的不希望的离子物质材料与更多的所需离子物质材料进行交换。此外，虽然图7d描绘了在阳离子交换子工艺步骤784d之前执行的阴离子交换子工艺步骤782d，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，如上所述，在某些应用中，阳离子交换子工艺步骤784d可以在阴离子交换子工艺步骤782d之前进行。此外，在某些应用中，阳离子交换和阴离子交换子工艺步骤可以使用混合床离子交换工艺来一起进行。148.现在来看错流过滤子工艺790d，在通过离子交换子工艺780b执行的离子物质交换操作之后，cnt制剂720的离子物质浓度水平降低。错流过滤子工艺790d包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤792d中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤794d中被压实到过滤膜上。以这种方式，大量的存在于cnt制剂720中的所需离子物质材料可以与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤796d中，过滤膜用回收溶液797d清洗。由于错流过滤子工艺790d旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液797d选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。以这种方式，压实的cnt材料被回收回到具有显著较低离子物质浓度的制剂中，如离子交换子过程780d结束时制剂中存在的那样。如上所述，可以单次执行错流过滤子工艺790d，如图7d所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。149.以这种方式，可以使用离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺和790d的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)不希望的离子物质并以选定的浓度水平添加所需的离子物质，得到调节过的cnt制剂750，在这个具体的离子物质调节工艺示例704中，其所需离子物质的浓度水平设定在所需目标水平(由图7a中的工艺步骤735确定)。150.应当注意，虽然将第三示例性离子物质调节工艺742d描述为首先使用离子交换子工艺780d，之后进行随后的错流过滤子工艺790d，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，旨在将cnt制剂中的一种类型的离子物质交换为另一种的离子物质调节工艺可以仅包括离子交换子工艺步骤780d(执行一次或多次)。在这样的应用中，离子交换子工艺步骤780d例如可以设置为使得cnt制剂720内的第二离子物质的浓度水平已经处于目标水平(图7a中的工艺步骤735所确定的)，在子工艺结束时，不需要进一步的浓度水平调节。151.本公开中提供图7b、7c和7d，并且已经在上面进行了详细描述，以说明适合在图7a所详细描述的纳米管织物形成方法中使用的三种不同示例性离子物质浓度调节工艺(分别为702、703和704)。具体而言，这三个示例性调节工艺(702、703、704)旨在作为图7a中的工艺步骤742的非限制性示例。应当注意，根据图7a中详述的方法的纳米管织物形成工艺可以包括这些示例性离子物质调节工艺中的一个或多个，或者这些示例性离子物质调节工艺的变体，从而最适合于具体应用的需要。因此，优选地，本公开不限于本文所呈现的具体示例。152.图8所示为详细说明根据本公开的用于为具有选定离子物质的特定纳米管制剂生成纳米管制剂粗糙度曲线的方法的流程图(根据需要，例如在图7a的工艺步骤735中)。在第一方法步骤710中，根据上文详细描述的方法制备具有给定应用所需特性(例如纳米管类型、纳米管密度、官能化参数等)的cnt制剂(例如图7a中的cnt制剂720)。在下一个方法步骤820中，选择用于控制用该cnt制剂形成的纳米管织物的表面粗糙度或纳米管织物内的起伏程度中的一者或两者的离子物质类型。如上所述(例如以上关于图5的讨论)，多种离子物质非常适合于根据本公开的方法控制或选择纳米管织物内的表面粗糙度和/或起伏程度。如将在下面描述的，图8的方法关于选定的离子物质表征该cnt制剂以实现用于具体cnt制剂和离子物质的cnt制剂粗糙度曲线(例如图7a中的730)，其可以用于选择cnt制剂中离子物质的浓度水平，以实现具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。153.在下一个方法步骤830中，选择多个测试离子物质浓度水平来进行测试。如在图6的讨论中所描述的，这些测试浓度水平将用于生成数据点，以形成纳米管制剂粗糙度曲线。应当选择测试浓度水平，以使用测试离子物质浓度值在cnt制剂形成的纳米管织物内提供表面粗糙度值和起伏程度的范围。在图10a-10d的示例性纳米管制剂粗糙度曲线中，四个测试离子物质浓度水平用于产生四个数据点来定义曲线(例如图6中的610)。但是，本公开的方法不限于此。实际上，可以使用任意数量的数据点来生成纳米管制剂粗糙度曲线，包括但不限于2、3、4、5、10、15、20、50或100个。也就是说，生成并用于创建纳米管织物粗糙度曲线的数据点的数量仅受应用的特定需求的限制。154.在下一个方法步骤840中，方法步骤810中制备的cnt制剂用于为方法步骤830中选择的每个测试离子物质浓度水平产生多个相同的测试样品。在下一个方法步骤850中，将每个cnt制剂测试样品中的选定离子物质(在方法步骤820中选定)的浓度水平调节(例如使用图7a-7d中详细描述的方法)到方法步骤830中选择的离子物质浓度测试水平之一。以此方式，创建了多个cnt制剂，其中每个cnt制剂根据方法步骤830中选择的多个测试离子物质浓度水平表现出不同的离子物质浓度水平。155.在下一个方法步骤860中，使每个调节过的cnt制剂样品沉积(通过例如旋涂操作)，以形成用于方法步骤830中选择的多个测试离子物质浓度水平中的每一个的测试样品纳米管织物。上面已经详细描述了由cnt制剂形成纳米管织物的方法，并且还在所纳入的参考文献中有更详细的公开。在下一方法步骤870中，分析每个测试样品纳米管织物以量化织物的表面粗糙度(在实施例1-14中测量为rms粗糙度)和起伏程度(在实施例1-14中测量为纳米管元件位置取向的标准偏差)。在下一个方法步骤880中，这些测量值(每组与方法步骤830中选择的多个离子物质浓度水平之一相关联)用于生成纳米管制剂粗糙度曲线，如在上文关于图6的讨论中所描述的那样。如上文详细讨论的，根据本公开的方法，该纳米管制剂粗糙度曲线可以之后用于定义与纳米管内所需参数组(关于表面粗糙度和起伏程度)相对应的可利用范围，之后使用该可利用范围来帮助选择将在纳米管织物形成工艺(如图7a)中使用的目标离子物质浓度水平。156.在图8的方法步骤870中，量化了多个测试纳米管织物的表面粗糙度。在本公开的实施例1-14(下文详细讨论)中，使用图像分析工具(gwyddion2.50版)来分析生成的样品纳米管织物的afm图像。gwyddion是用于spm(扫描探针显微镜)数据可视化和分析的模块化程序(在撰写本公开内容时可以在线获得)，其主要用于分析通过扫描探针显微镜技术获得的高度场。在实施例1-14中，使用veecoinstruments有限公司d3100afm来收集afm图像，使用nanosensorstmplus非接触/敲击模式-高共振频率(ppp-nhc)探针，扫描尺寸为2.5um，敲击模式下每行512个点。实施例1-14中的取向测量通过对样品纳米管织物的sem图像使用类似的视觉分析工具来进行。对于这些取向测量，使用feixl30tmp扫描电子显微镜在10kv下收集图像，光斑尺寸为3，工作距离为5mm。157.应当注意，目前有多种分析工具和技术可以用于分析和量化纳米级(即纳米数量级)的材料层的粗糙度或光滑度以及分析材料层内高纵横比纳米元件的取向。这样的工具和技术是本领域技术人员众所周知的。因此，优选地，本公开的方法不限于在本公开的示例中使用的关于图8的方法步骤870的具体分析和量化方法/工具，因为这些方法和工具仅旨在作为非限制性示例。158.图9是总结在实施例1-14中呈现的数据和结果的表格900，每一行列出用于每个实施例的参数和从每个实施例中获得的结果，如第一列(“实施例#”)所示。在实施例1-14的每一个中，使用图7a中详述的方法形成样品纳米管织物，以提供根据图8的方法的四个纳米管织物粗糙度曲线(图10a-10d)中的至少一个的数据点。每个实施例中使用的具体cnt制剂、离子物质类型和离子物质浓度水平分别列在表900的第二、第三和第四列中。此外，对于每个实施例的所得纳米管织物，织物内纳米管元件的rms表面粗糙度和位置取向的标准偏差(指示织物内的起伏程度)分别列于表900的第五和第六列中。最后，记录每个实施例中产生的测试数据的相关图列在表900的第七列中。159.如表900中总结的，在实施例1-14中，使用了两种纳米管制剂(“x”和“y”)，每种具有两种类型的离子物质(硝酸铵和四甲基甲酸铵)，以形成多个样品纳米管织物，其用于实现四种不同的纳米管织物粗糙度曲线(图10a-10d)。如将在下面讨论的，图10a是纳米管织物粗糙度曲线1010，其对应于纳米管制剂“x”的硝酸铵(nh4no3)浓度。图10b是纳米管织物粗糙度曲线1020，其对应于纳米管制剂“x”的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度。图10c是纳米管织物粗糙度曲线1030，其对应于纳米管制剂“y”的硝酸铵(nh4no3)浓度。图10d是纳米管织物粗糙度曲线1040，其对应于纳米管制剂“y”的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度。160.在纳米管制剂“x”(用于实施例1-7)中使用的纳米管元件主要是多壁碳纳米管，其具有大量的扭结和弯曲并显示出132nm的中值长度和260nm的第95个百分位长度。在纳米管制剂“y”(用于实施例8-14)中使用的纳米管元件主要是单壁碳纳米管，其相对笔直(即具有较少的弯曲和扭结)并显示出187nm的中值长度和494nm的第95个百分位长度。在纳米管制剂“x”中使用的纳米管元件的示例在图4c和4d的tem图像中显示并在上面讨论这些图时进行了讨论。在纳米管制剂“y”中使用的纳米管元件的示例在图4e和4f的tem图像中显示并在上面讨论这些图时进行了讨论。161.纳米管制剂“x”和纳米管制剂“y”首先通过以下方法实现。将50克选定类型(如上所述)的原始(即未官能化的)碳纳米管(cnt)在微电子级硝酸中回流。原始纳米管的供应(例如在本公开的实施例中使用以及在图4a-4e中描述的那些)可以从许多供应商(例如thomasswan、nano-c和zeoncorporation)处购买。基于起始cnt材料优化硝酸浓度、回流时间和温度。例如，在120℃下将cnt在浓硝酸(40％)中回流4-14小时。在硝酸回流步骤之后，在0.35-3％的硝酸溶液(8-16l)中稀释酸中的cnt悬浮液，并对其进行几次错流过滤(cff)。前几次cff(以下称为cff1)可以除去悬浮液中的酸和可溶性金属盐。cff1步骤期间悬浮液的ph值通过在每个步骤后在0.35-3％硝酸中回收材料而保持在1 /-0.3。通常，执行5到11个cff1步骤。在cff1步骤之后，将滞留物收集于di水中，用氢氧化铵(浓度29％)将纳米管：di水悬浮液的ph值增加到8 /-0.2并进行超声。该液体通过另一组cff通道(以下称为cff2)。cff2可以除去溶液中的无定形碳杂质。在cff2工艺之后，将滞留物收集在di水中，并将纳米管：di水液体的ph值调节至ph8 /-0.2，并将溶液在冷却的超声波浴(4-5℃)中超声120分钟。162.在该工艺步骤中，可以通过控制用于从cff2膜回收滞留物的di水的体积来实现cnt制剂的所需浓度或光密度。例如，若在最后一个cff2步骤之前cnt制剂的光密度为2且体积为2l，假设此时通过渗透液的光密度损失可忽略不计，则1l的回收体积可以导致接近4的光密度。类似地，如果在最后一个cff2步骤之前cnt制剂的光密度为2且体积为16l，则1l的回收体积可以导致cnt制剂的光密度为32。实际可以达到的cnt制剂浓度(光密度)取决于但不限于反应中使用的起始cnt负载、反应条件、cff步骤数、cff膜孔径、cff膜表面积、和ph值。163.最后，以约70000-100000g将制剂离心两次或三次，每次约20-30分钟。在某些情况下，在离心过程之间将制剂的ph值调节到8 /-0.2，由此可以通过沉降来除去液体中残留的金属或碳纳米颗粒。在离心步骤之后，收集上清液并用作最终纯化的纳米管制剂。最终纳米管施涂溶液的浓度取决于所使用的离心条件。通常对于旋涂施涂，使用在550nm波长下测量的光密度为10-100且ph为7 /-0.5的cnt溶液。164.此外，在实施例2-8和9-24中，将选定的离子物质(实施例2-4和9-11为硝酸铵，实施例5-7和12-14为四甲基甲酸铵)引入到纯化的纳米管中，对于每个实施例，将选定的离子物质的浓度水平调节(如上文图7a-7d的讨论中所述)至选定的测试浓度水平。在实施例1和8中，离子物质浓度选择为基本上为零。之后，在每个实施例中，将调节过的纳米管制剂旋涂在二氧化硅基底上，以形成约20nm厚的纳米管织物层。具体而言，进行四次旋涂操作以形成实施例1-7的纳米管织物层，并且进行三次旋涂操作以形成实施例8-14的纳米管织物层。165.对于所有操作，旋涂操作如下。将原始晶片在250℃的热板上预烘烤5分钟。冷却后，将晶片置于旋涂工具中并进行预润湿步骤，将约3ml的去离子水分散到晶片上，然后旋转约3s并以280rpm的转速甩掉。在该预润湿步骤之后，将大约3ml调节过的溶液分散到晶片上，同时晶片以60rpm旋转。在该溶液分散步骤之后，晶片随后以不同的转速(35-180rpm)经历一系列步骤，以确保溶液在旋涂过程中均匀分散在晶片上。最后，将转速提高到2000rpm，持续10秒。在每次旋涂操作之间，将晶片放置在250℃的热板上三分半钟。在冷却循环之后，重复整个工艺，从而在晶片上施加所需数量的施涂溶液涂层。166.图10a所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1010，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“x”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1010中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例1提供的1012、实施例2提供的1014、实施例3提供的1016、和实施例4提供的1018。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1019，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.4mm-1.1mm)。对于图10a的纳米管制剂粗糙度曲线1010，该示例性应用的参数设想为具有小于2.8nm的rms粗糙度和大约20°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。167.图10b所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1020，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“x”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1020中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例1提供的1022、实施例5提供的1024、实施例6提供的1026、和实施例5提供的1028。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1029，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.4mm-1.5mm)。对于图10b的纳米管制剂粗糙度曲线1020，该示例性应用的参数设想为具有小于2.2nm的rms粗糙度和大约27°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。168.图10c所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1030，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“y”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1030中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例8提供的1032、实施例9提供的1034、实施例10提供的1036、和实施例11提供的1038。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1039，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.1mm-0.6mm)。对于图10c的纳米管制剂粗糙度曲线1030，该示例性应用的参数设想为具有小于3.1nm的rms粗糙度和大约26°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。169.图10d所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1040，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“y”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1040中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例8提供的1042、实施例12提供的1044、实施例13提供的1046、和实施例14提供的1048。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1049，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.1mm-1.0mm)。对于图10d的纳米管制剂粗糙度曲线1040，该示例性应用的参数设想为具有小于2.4nm的rms粗糙度和大约27°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。170.图11所示为用于说明实施例1-14中形成的纳米管织物的表面粗糙度的材料层高度映射方法的说明图。该材料层高度映射方法用于生成图12b、13b、14b、15b、16b、17b、18b、19b、20b、21b、22b、23b、24b和25b，其以图解的方式说明了在实施例1-14的每一个中对纳米管织物拍摄的afm图像的地形图。如上文关于图8的方法步骤870所述，对于实施例1-14中形成的每个纳米管织物生成afm图像。然后，如上所述，对这些afm图像进行视觉分析，以实现512×512的纳米管织物表面高度数值表。之后，图11所示的材料层高度映射方法通过首先将512×512表中的值组织成4个元素(2×2)组，将每个组中的四个值平均，然后使用该平均值表示四个原始元素，从而将高度值的512×512表减至高度值的128×128表。之后，对这些平均值中的每一个进行量化(如图11所示)并分配4×4像素块1130a-1130f。之后，绘制这些4×4像素块1130a-1130f，从而以图形方式代表每个纳米管织物的表面(如图12b)。171.图11中，使用凹凸材料层1110代表实施例1-14的样品纳米管织物。测量尺1120用于指示材料表面1110a的高度落在标称表面平面之上或之下(类似于上面讨论的图2b和3b中的水平表面线230和水平表面线330)。之后使用该尺生成量化块图1130。在实施例1-14中，织物的标称表面平面上方或下方 /-20nm的范围足以包括由生成的afm图像所测量的所有值。同样地，八个块1120a-1130f用于表示-20nm到20nm之间的5nm范围，如图11所示。以这种方式，可以实现在视觉上代表纳米管织物表面的黑线图，以便说明本公开中的纳米管织物的不同表面纹理。172.应该注意的是，图12b、13b、14b、15b、16b、17b、18b、19b、20b、21b、22b、23b、24b和25b的高度映射地形图像仅旨在用于本公开的比较纳米管织物表面纹理的视觉说明。实施例1-14中的rms粗糙度测量(总结在图9的表900的第五列中，并分别用于生成图10a、10b、10c和10d中的纳米管织物粗糙度曲线1010、1020、1030和1040)都是从对这些实施例中的每个纳米管织物产生的512×512afm图像的视觉分析计算的,如上面关于图8的方法步骤870详细描述的那样。实施例1173.图12a-12c说明根据实施例1的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例1的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有基本上为零的离子物质浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图12a所示为获得的纳米管织物的sem图像1201，图12b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1202，而图12c所示为归一化直方图1203，其描绘了sem图像1201中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例1中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.72nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为14°(表明织物内有适度的起伏)。对由纳米管制剂“x”形成且制剂中基本不存在离子物质的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1012和图10b中的数据点1022。实施例2174.图13a-13c说明根据实施例2的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例2的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图13a所示为获得的纳米管织物的sem图像1301，图13b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1302，而图13c所示为归一化直方图1303，其描绘了sem图像1301中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例2中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.36nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为27°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1014。实施例3175.图14a-14c说明根据实施例3的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例3的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图14a所示为获得的纳米管织物的sem图像1401，图14b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1402，而图14c所示为归一化直方图1403，其描绘了sem图像1401中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例3中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.04nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为25°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1016。实施例4176.图15a-15c说明根据实施例4的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例4的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图15a所示为获得的纳米管织物的sem图像1501，图15b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1502，而图15c所示为归一化直方图1503，其描绘了sem图像1501中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例4中形成的纳米管织物的rms粗糙度为4.10nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为31°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1018。实施例5177.图16a-16c说明根据实施例5的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例5的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图16a所示为获得的纳米管织物的sem图像1601，图16b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1602，而图16c所示为归一化直方图1603，其描绘了sem图像1601中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例5中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.95nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为29°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1024。实施例6178.图17a-17c说明根据实施例6的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例6的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图17a所示为获得的纳米管织物的sem图像1701，图17b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1702，而图17c所示为归一化直方图1703，其描绘了sem图像1701中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例6中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.22nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1026。实施例7179.图18a-18c说明根据实施例7的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例7的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图18a所示为获得的纳米管织物的sem图像1801，图18b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1802，而图18c所示为归一化直方图1803，其描绘了sem图像1801中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例7中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.61nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差基本未定义(表明织物内基本没有起伏)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1028。实施例8180.图19a-19c说明根据实施例8的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例8的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有基本上为零的离子物质浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图19a所示为获得的纳米管织物的sem图像1901，图19b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1902，而图19c所示为归一化直方图1903，其描绘了sem图像1901中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例8中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.77nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为25°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由纳米管制剂“y”形成且制剂中基本不存在离子物质的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1032和图10d中的数据点1042。实施例9181.图20a-20c说明根据实施例9的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例9的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.71mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图20a所示为获得的纳米管织物的sem图像2001，图20b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2002，而图20c所示为归一化直方图2003，其描绘了sem图像2001中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例9中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.22nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为0.71mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1034。实施例10182.图21a-21c说明根据实施例10的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例10的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.43mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图21a所示为获得的纳米管织物的sem图像2101，图21b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2102，而图21c所示为归一化直方图2103，其描绘了sem图像2101中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例10中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.62nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为1.43mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1036。实施例11183.图22a-22c说明根据实施例11的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例11的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为8.14mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图22a所示为获得的纳米管织物的sem图像2201，图22b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2202，而图22c所示为归一化直方图2203，其描绘了sem图像2201中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例11中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.82nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为8.14mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1038。实施例12184.图23a-23c说明根据实施例12的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例12的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图23a所示为获得的纳米管织物的sem图像2301，图23b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2302，而图23c所示为归一化直方图2303，其描绘了sem图像2301中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例12中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.33nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为34°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1044。实施例13185.图24a-24c说明根据实施例13的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例13的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图24a所示为获得的纳米管织物的sem图像2401，图24b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2402，而图24c所示为归一化直方图2403，其描绘了sem图像2401中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例13中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.50nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为30°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1046。实施例14186.图25a-25c说明根据实施例14的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例14的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图25a所示为获得的纳米管织物的sem图像2501，图25b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2502，而图25c所示为归一化直方图2503，其描绘了sem图像2501中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例14中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.78nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1048。187.尽管本发明已经用其特定实施方式进行了描述，但是对于本领域的技术人员来说，许多其他的变化和修改以及其他用途将变得显而易见。因此，优选地，本发明不受本公开具体内容的限制，而是由所附权利要求限定；并且这些权利要求将包括对所描述内容的修改和改进。当前第1页12当前第1页12
背景技术：
：：4.本说明书中对相关技术的任何讨论都不应该视为承认这种技术已广为人知或构成本领域公知常识的一部分。5.纳米管织物层和膜用于多种电子结构和器件。例如，授予bertin等人的美国专利第8,217,490号(其通过引用全文纳入本文)教导了使用纳米管织物层来实现非挥发性器件(例如但不限于块开关、可编程电阻元件和可编程逻辑元件)的方法。授予bertin等人的美国专利第7,365,632号(其通过引用纳入本文)教导了在薄膜纳米管基电阻器的制造中使用这种织物层和膜。授予ward等人的美国专利第7,927,992号(其通过引用全文纳入本文)教导了使用这种纳米管织物和膜在电子器件和系统中形成传热元件。6.通过各种先前已知的技术(在所纳入的参考文献中有更详细的描述)纳米管元件可以在纳米管织物层或膜形成之前或之后被赋予导电、不导电或半导电性，从而允许这样的纳米管织物层和膜在电子器件或系统中提供多种功能。此外，在一些情况下，纳米管织物层或膜的电导率可以在两种或更多种非挥发态之间调节，如授予bertin等人的美国专利第7,781,862号(其通过引用全文纳入本文)中所教导的那样，其允许这种纳米管织物层和膜用作电子系统中的存储器或逻辑元件。7.授予ward等人的美国专利第7,335,395号(其通过引用全文纳入本文)教导了多种使用预制纳米管在基底元件上形成纳米管织物层和膜的方法。该方法包括但不限于旋涂(其中，将纳米管溶液沉积在基底上，之后将该基底旋转以使所述溶液均匀地分布在所述基底的表面上)、喷涂(其中，将多个纳米管悬浮在气溶胶溶液中，之后使其分散在基底上)和浸涂(其中，将多个纳米管悬浮在溶液中，并使基底元件下降到溶液中后再取出)。此外，授予sen等人的美国专利第7,375,369号(其通过引用全文纳入本文)和授予ghenciu等人的美国专利第7,666,382号(其通过引用全文纳入本文)教导了非常适合于通过旋涂工艺在基底元件上形成纳米管织物层的纳米管溶液。发明概述8.本公开涉及关于一种或多种离子物质的纳米管制剂和用于表征纳米管制剂的方法，其提供了对纳米管制剂形成的纳米管织物内的所需表面粗糙度和/或起伏程度具有指示性的离子物质浓度水平范围(利用范围)。9.具体而言，本公开提供了一种表征纳米管制剂的方法。该方法首先包括制备纳米管制剂，该纳米管制剂具有至少一个预选参数。该方法进一步包括选择至少一种离子物质和用于至少一个选定的离子物质的多个测试浓度水平。该方法进一步包括由所述纳米管制剂产生多个纳米管施涂溶液，该多个纳米管施涂溶液包括所述至少一个预选参数。该方法进一步包括调节多个纳米管施涂溶液，以形成多个调节过的纳米管施涂溶液，其中，调节过的纳米管施涂溶液的每一个包括一个所述测试浓度水平下的选定的离子物质。该方法进一步包括沉积多个调节过的纳米管施涂溶液，以形成多个纳米管织物，纳米管织物的每一个与多个测试浓度水平中的一个相关联。该方法进一步包括测定多个纳米管织物的每一个内的表面粗糙度和起伏程度中的至少一个，以实现对于测试浓度水平的每一个的至少一个测试测量。该方法进一步包括使用测试测量和测试浓度水平来实现纳米管制剂粗糙度曲线。10.根据本公开的一个方面，该方法进一步包括为至少一个选定的离子物质定义浓度水平的利用范围。11.根据本公开的另一个方面，利用范围对应于由表征的纳米管制剂形成的所需表面粗糙度和所需起伏程度中的至少一个。12.根据本公开的另一个方面，所述至少一个预选参数包括纳米管长度、纳米管长度分布、纳米管笔直程度、纳米管壁类型、纳米管手性、和纳米管官能化中的至少一个。13.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质为铵盐、硝酸盐、硝酸铵盐、甲酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、离子有机物质、离子聚合物、和无机盐之一。14.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质包括选自铵、四烷基铵、伯脂肪胺酸、仲脂肪胺酸、叔脂肪胺酸、环胺酸、环芳香季胺、和磷基离子的阳离子组分。15.根据本公开的另一个方面，所述至少一种离子物质包括选自可溶性有机酸的碱、简单可溶性脂肪族羧酸、复合有机酸、硝酸根、和磷酸根的阴离子组分。16.本发明的其他特征和优点将从下面结合附图提供的本发明的以下描述中变得显而易见。附图简要说明17.图1a所示为使用具有相对较高离子物质浓度水平的纳米管制剂的纳米管沉积工艺中的三个步骤的说明图。18.图1b所示为使用具有相对较低离子物质浓度水平的纳米管制剂的纳米管沉积工艺中的三个步骤的说明图。19.图2a所示为具有相对较高表面粗糙度的纳米管织物的剖面tem图像。20.图2b所示为图2a的tem图像的线图。21.图3a所示为具有相对较低表面粗糙度的纳米管织物的剖面tem图像。22.图3b所示为图3a的tem图像的线图。23.图4a和4b所示分别为第一示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。24.图4c和4d所示分别为第二示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。25.图4e和4f所示分别为第三示例性纳米管类型的第一和第二tem图像。26.图5所示为可以用于形成多种非常适合用于本公开的方法的离子物质的阳离子和阴离子的表格。27.图6所示为纳米管制剂粗糙度曲线的标记示例。28.图7a所示为详细说明根据本公开的方法制备具有预选表面粗糙度和起伏程度的碳纳米管(cnt)织物的方法的流程图。29.图7b所示为描述根据本公开的方法的第一示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为将cnt制剂的离子物质浓度水平降低到非常低或基本上为零的值。30.图7c所示为描述根据本公开的方法的第二示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为从cnt制剂中基本除去第一类型离子物质并用选定浓度水平下的第二类型离子物质取而代之。31.图7d所示为描述根据本公开的方法的第三示例性离子物质调节工艺的流程图，其设想为首先将cnt制剂中不需要的第一类型离子物质交换成所需第二类型离子物质，之后将制剂中的第二类型离子物质的浓度水平降低到所需目标水平。32.图8所示为详细说明根据本公开的用于为具有选定离子物质的特定纳米管制剂生成纳米管制剂粗糙度曲线的方法的流程图。33.图9所示为总结实施例1-14中呈现的数据和结果的表格。34.图10a所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“x”(如本公开中定义的)。35.图10b所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“x”(如本公开中定义的)。36.图10c所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“y”(如本公开中定义的)。37.图10d所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“y”(如本公开中定义的)。38.图11所示为用于说明实施例1-14中形成的纳米管织物的表面粗糙度的材料层高度映射方法的图。39.图12a所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物的sem图像。40.图12b所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物的表面地形图。41.图12c所示为本公开的实施例1中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。42.图13a所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的sem图像。43.图13b所示为本公开的实施例2中得到的纳米管织物的表面地形图。44.图13c所示为本公开的实施例2中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。45.图14a所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物的sem图像。46.图14b所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物的表面地形图。47.图14c所示为本公开的实施例3中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。48.图15a所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物的sem图像。49.图15b所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物的表面地形图。50.图15c所示为本公开的实施例4中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。51.图16a所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物的sem图像。52.图16b所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物的表面地形图。53.图16c所示为本公开的实施例5中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。54.图17a所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物的sem图像。55.图17b所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物的表面地形图。56.图17c所示为本公开的实施例6中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。57.图18a所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物的sem图像。58.图18b所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物的表面地形图。59.图18c所示为本公开的实施例7中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。60.图19a所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物的sem图像。61.图19b所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物的表面地形图。62.图19c所示为本公开的实施例8中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。63.图20a所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物的sem图像。64.图20b所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物的表面地形图。65.图20c所示为本公开的实施例9中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。66.图21a所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物的sem图像。67.图21b所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物的表面地形图。68.图21c所示为本公开的实施例10中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。69.图22a所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物的sem图像。70.图22b所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物的表面地形图。71.图22c所示为本公开的实施例11中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。72.图23a所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的sem图像。73.图23b所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物的表面地形图。74.图23c所示为本公开的实施例12中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。75.图24a所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物的sem图像。76.图24b所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物的表面地形图。77.图24c所示为本公开的实施例13中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。78.图25a所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物的sem图像。79.图25b所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物的表面地形图。80.图25c所示为本公开的实施例14中得到的纳米管织物内的纳米管元件的位置取向频率的归一化直方图。具体实施方式81.本公开教导了纳米管制剂的表征方法，例如提供对于由该纳米管制剂形成的纳米管织物内的表面粗糙度(或光滑度)和起伏程度中的至少一者的控制。根据本公开的方法，织物粗糙度(即纳米管织物表面的平面度)可以通过使用用于形成纳米管织物的特定纳米管制剂中具体离子物质的预选浓度来控制或选择。如下文将更详细地讨论的，高度起伏织物通常比具有非常低程度或基本没有起伏的织物更光滑。然而，在某些应用中，高度起伏织物可能不适用。例如，高度起伏的纳米管织物将倾向于具有更高的开关电压(即，将纳米管织物的电阻率从第一状态调节到第二状态所需的电压)。高度起伏织物也倾向于比具有低程度起伏的织物更致密，对于给定的织物体积，需要更多单独的纳米管元件。由于某些应用(例如但不限于某些类型的两端纳米管开关元件)需要具有低程度起伏的光滑纳米管织物，因此本公开提供了用于表征给定离子物质的纳米管制剂的方法。根据本公开的方法，在某些应用中，这种表征提供了纳米管制剂粗糙度曲线，其绘制了用给定纳米管制剂形成的纳米管织物的预期粗糙度相对于给定离子物质的浓度水平的关系图。正如下面将关于图6详细讨论并在实施例1-14中示出的那样，这种纳米管制剂粗糙度曲线可以用于为给定纳米管制剂选择特定离子物质浓度的利用范围，其将提供例如具有低起伏程度的相对光滑的纳米管织物。下面还将讨论用于测量和量化纳米管织物内的起伏程度和纳米管织物内的表面粗糙度(或光滑度)的方法和参数。82.在某些应用中，纳米管织物的表面粗糙度和纳米管织物内的起伏程度会影响纳米管织物或使用纳米管织物的器件的电学和物理特性。例如，在两端纳米管开关器件内(在并入的参考文献中有详细讨论)，器件内使用的纳米管织物内的起伏程度会影响该器件的开关电压、电阻和可调电阻范围。此外，在两端纳米管开关器件中使用的纳米管织物的表面粗糙度也会影响顶部和底部电极之间距离的均匀性，在某些实施方式中，这会影响器件的功能并可能限制器件的可扩展性。纳米管织物的表面粗糙度也会显著影响施涂在纳米管织物上的其他材料层的形成方式，从而在使用这些纳米管织物的器件的电学和物理特性上产生差异。为此，在某些方面，本公开的方法可以用于形成工程化的纳米管织物，其中，通过首先表征纳米管制剂，之后使用该表征来调节纳米管制剂，从而可靠地控制表面粗糙度和起伏程度，使其在沉积时形成具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物，这符合具体应用的需要。83.本公开中，术语“纳米管制剂”用于描述具有选定参数组的纳米管施涂溶液，即悬浮在液体介质中能够沉积形成纳米管织物的多个纳米管元件。这种参数可以包括但不限于施涂溶液中使用的一个或多个纳米管类型、纳米管壁类型(如单壁、双壁或多壁)、纳米管元件官能化的类型和程度(或无)、纳米管元件的长度和长度分布、纳米管元件笔直或扭结的程度、溶液中纳米管元件的密度，施涂溶液的纯度(如金属杂质的水平)、纳米管元件的手性以及所使用的液体介质。如下文将根据本公开的方法详细地讨论，由两种不同的纳米管制剂形成的纳米管织物对于给定浓度的离子物质可以表现出不同程度的起伏和粗糙度。也就是说，在第一示例性纳米管制剂中给定浓度的特定离子物质可以产生具有显著起伏程度的光滑织物，而在第二示例性纳米管制剂中具有相同浓度的该离子物质(相较于第一示例性纳米管制剂具有不同的参数)可能会产生起伏程度非常低的粗糙织物。因此，本公开提供了一种方法，其用于确定具体纳米管制剂内选定的离子物质的可利用范围，该可利用范围对应于满足选定用途需要的纳米管织物内的所需粗糙度/光滑度参数范围和起伏程度范围。应当注意，所选择的这种范围要最适合其中使用纳米管织物的特定应用的需要。例如，某些应用可能需要非常粗糙且起伏程度非常低的织物，而其他应用可能需要相对光滑且起伏程度低的织物。本公开还提供了一些方法，其在形成纳米管织物之前将纳米管制剂内的离子物质的浓度水平调节到该可利用范围内，以便在织物内实现有关光滑度/粗糙度和起伏程度的所需特性。84.本公开所提及的纳米管织物包括多个互连碳纳米管的层。在本公开中，纳米管织物(或纳米织物)(如无纺碳纳米管(cnt)织物)可以例如具有彼此不规则排列的多个缠结纳米管的结构。替代地或附加地，例如，本公开的纳米管织物可以具有一定程度的纳米管位置规律性，如沿其长轴的一定程度的平行度。例如，可以在相对较小的尺度上发现这种位置规律性，其中，纳米管的扁平阵列沿其长轴以筏状排列在一起，大约为一个纳米管长和十至二十个纳米管宽的数量级。在其他示例中，可以在更大的尺度上发现这种位置规律性，在一些情况下，有序纳米管的区域基本在整个织物层上延伸。这种更大尺度的位置规律性是本公开特别感兴趣的。85.纳米管织物保持形成它们的纳米管的理想物理特性。例如，在一些电学应用中，织物优选具有足够量的接触的纳米管，使得从织物内的给定点到织物内的另一点存在至少一个欧姆(金属)或半导体通路。单壁纳米管通常可以具有约1-3nm的直径，多壁纳米管通常可以具有约3-30nm的直径。例如，纳米管可以具有约0.2微米-约200微米的长度。纳米管可以弯曲并且偶尔会相互交叉。织物中(即横向或纵向的纳米管之间)可能存在间隙。这种织物可以包括单壁纳米管、多壁纳米管、或两者。86.织物可以具有不存在管的小区域不连续性。织物可以制成一层或多层织物层，一层形成于另一层之上。织物的厚度可以选择为基本上像单层纳米管那样薄，或者可以选择得更厚，如厚度为几十纳米到几百微米。织物的孔隙率可以从具有高孔隙率的低密度织物到具有低孔隙率的高密度织物不等。例如，这种织物可以通过使用化学气相沉积(cvd)工艺结合各种催化剂使纳米管生长来制备。87.用于产生这种织物的其他方法可以包括使用预制纳米管悬浮在合适的溶剂中的旋涂技术和喷涂技术、丝网印刷、凹版印刷和静电喷涂。其他材料的纳米颗粒可以与纳米管在此类溶剂中的悬浮液混合，并通过旋涂和喷涂沉积以形成纳米颗粒分散在纳米管中的织物。88.如授予sen等人的美国专利第7,375,369号和授予ghenciu等人的美国专利第7,666,382号(均通过引用全文纳入本文)所述，纳米管织物和膜可以通过在基底元件上施加纳米管施涂溶液(例如但不限于悬浮在水性溶液中的多个纳米管元件)来形成。例如，旋涂工艺可以用于使纳米管元件均匀地分布在基底元件上，从而形成基本均匀的纳米管元件层。在其他情况下，其他工艺(例如但不限于喷涂工艺、浸涂工艺、丝网印刷工艺和凹版印刷工艺)可以用于在基底元件上施加并分布纳米管元件。在其他情况下，可以使用材料表面上纳米管的cvd生长来实现无序的纳米管织物层。89.此外，授予sen等人的美国专利第9,617,151号(通过引用全文纳入本文)教导了在纳米管施涂溶液中调节某些参数(例如，纳米管密度或某些离子物质的浓度)的方法，以促进或阻止用这种溶液形成的纳米管织物层内的起伏(即，纳米管元件沿其侧壁聚集在一起并形成密集的筏状结构的趋势)。通过增加纳米管织物层内起伏的发生率，可以增加这种织物层的密度，减少这种织物层内空隙和间隙的数量和尺寸。90.应当注意，本公开的实施方式中使用和引用的纳米管元件可以是单壁纳米管、多壁纳米管、或其混合物，并且可以具有不同的长度。此外，纳米管可以是导电的、半导的、或其组合。此外，纳米管可以是官能化的(例如，通过用硝酸氧化产生连接到纳米管上的醇、醛、酮或羧基部分)，或者其可以是非官能化的。91.应当注意，本公开的方法非常适合于在纳米管织物层内排列官能化纳米管元件。出于多种原因，可以将纳米管元件官能化。例如，可以在纳米管元件的侧壁上形成某些部分，以帮助这些元件在施涂溶液内的分散。在另一个示例中，在纳米管元件的侧壁上形成的某些部分可以帮助有效地形成纳米管织物。在另一个示例中，纳米管元件可以用某些部分官能化，例如使纳米管元件的侧壁电绝缘。纳米管元件可以通过将有机物、二氧化硅或金属部分(或其一些组合)连接到纳米管元件的侧壁上来进行官能化。这些部分可以与纳米管元件共价相互作用或通过π-π键保持固定。92.碳纳米管(cnt)原材料通常为干燥粉末形式。为了将纳米管器件的制造与现有的半导体设施相结合，通常需要在使用前制备可旋涂或喷涂的纳米管溶液或分散体。因此，纳米管粉末必须在液体介质或溶剂中悬浮、分散、溶剂化或混合，以形成纳米管溶液或分散体。在某些情况下，这种液体介质可以是水(包括但不限于蒸馏水或去离子水)。在其他情况下，这种液体介质可以是非水性溶剂。直接由cnt原材料形成的纳米管溶液可以被称为“原始”纳米管溶液。在本公开中，术语“纳米管溶液”、“纳米管悬浮液”和“纳米管分散体”可以互换使用以指代相同事物。纳米管溶液可以是水性溶液或非水性溶液，溶剂可以是水或有机/无机液体。在一个实施方式中，纳米管溶液是水性溶液且溶剂是水。93.为了以工业规模制造存储器和/或逻辑器件，需要开发纳米管分散体的cmos级制剂。cmos级制剂可能要求纳米管分散体具有超高纯度，即基本上不含表面活性剂、痕量金属、和/或其他添加剂。在一些情况下，基本上不含可以指小于或等于十亿分之一(ppb)的浓度。因此，可以对纳米管溶液进行充分的纯化工艺。在一些实施方式中，纯化工艺可以包括错流过滤(cff)工艺、真空过滤工艺、超声、离心、某些化学品的处理、和/或其任意组合中的一种或多种。用于纯化纳米管溶液的示例性方法已在授予roberts等人的美国专利第10,069,072号中公开，其全部内容通过引用纳入本文。94.图1a和1b分别示出了示例性纳米管织物沉积操作中的三个步骤(分别为101-103和104-106)，其中，将示例性纳米管制剂沉积在材料层150上以形成纳米管织物。图1a和1b的两个示例性操作中，沉积的纳米管制剂包括悬浮在液体介质140中的纳米管元件110和离子物质元件130。应当注意，图1a的示例性操作中使用的纳米管制剂旨在与图1b的示例性操作中使用的纳米管制剂相同，但是图1a的示例性操作中的纳米管制剂已调节为与图1b的示例性操作中的纳米管制剂中离子物质元件130的浓度水平相比具有显著更高的离子物质元件130的浓度水平。95.应当注意，图1a和图1b中详述的示例性纳米管沉积操作旨在作为用于说明本公开的方法的简化功能示例。为清楚起见，纳米管元件110和离子物质元件130的相对形状、尺寸、位置和数量已进行了极大的简化以便于解释。即，图1a和图1b中详述的操作仅仅旨在用于说明纳米管织物的形成相对于纳米管制剂内的离子物质浓度水平的相关机制。因此，对于纳米管尺寸或类型、纳米管元件或离子物质的实际浓度水平、或离子物质的类型，没有预期或应该推断的实际值。96.现在看图1a的第一工艺步骤101，纳米管制剂已经沉积在材料层150上。该沉积工艺可以是旋涂操作，例如，如上文关于美国专利第7,335,395号所述，但是本公开的方法不限于此。在纳米管制剂的初始沉积之后，仍然存在大量液体介质140，使得纳米管元件110仍然悬浮在溶液中并且可以彼此自由移动。97.工艺步骤101-103内的每个纳米管元件110被虚线120a包围，其表示纳米管制剂内的每个纳米管元件110相对于其他纳米管元件的排斥距离。根据本公开的方法，在某些应用中，纳米管制剂内的离子物质(在图1a和1b中表示为离子物质元件130)的浓度水平直接影响图1a中的这种排斥距离120a以及图1b中详细表示的排斥距离120b(下面进一步讨论)。纳米管元件上的官能团提供静电排斥力，在某些应用中，其可以防止溶液中的纳米管元件靠近在一起。不希望受理论束缚，本公开提出，在某些应用中，纳米管制剂内的离子物质相对高的浓度水平将倾向于显著限制纳米管元件110周围的排斥距离120a。在这样的应用中，溶液内的离子物质将在纳米管元件上的官能团相互之间起到屏蔽作用，显著限制有效排斥距离(由虚线120a和120b表示)。类似地，如图1b的工艺步骤104-106中详述的，纳米管制剂中离子物质相对低的浓度水平将倾向于导致纳米管元件110周围相对大的排斥距离120b。如下文将详细描述的那样，本公开的方法能通过将纳米管制剂中离子物质的浓度水平调节至可利用的范围内来管理该排斥距离(120a和120b，分别于图1a和1b中示出)，以实现具有所需表面粗糙度和所需起伏程度的纳米管织物。此外，应当注意，在某些应用中，纳米管制剂中使用的离子物质的类型以及离子物质的结晶方式将影响纳米管织物的粗糙度。例如，与形成较小晶体的离子物质相比，形成较大晶体的离子物质(图1a和1b中的130)将对于纳米管元件如何压实在基底表面上具有更大的影响。98.现在看第二工艺步骤102，其显示了图1a的示例性纳米管织物沉积工艺的中间步骤。在工艺步骤102内，已经除去大量液体介质140(例如但不限于通过旋涂操作)。由于体积减小，纳米管元件110被迫靠得更近。但是，由于在图1a的示例性操作中，存在显著受限的排斥距离120a，因为液体介质140的体积减小，纳米管元件的移动自由度降低，因此纳米管元件能够靠在一起移动并且倾向于以相对不规则、随意的排列紧密装配在一起。99.应当注意，图1a和图1b中详述的两个示例性工艺中，第一和第二工艺步骤(图1a分别为101和102，图1b分别为104和105)之间，每个纳米管制剂内的离子物质的浓度水平增加。虽然未在图1a和图1b中示出，但是为清楚起见，在某些应用中，离子物质浓度的这种增加可以显著降低部分干燥的纳米管制剂内纳米管元件的排斥距离(120a和120b)。因此，在这些特定应用中，织物沉积工艺中存在时间分量，这与由该工艺形成的纳米管织物内的起伏程度和光滑度/粗糙度有关。通常，在这样的干燥工艺中(如图1a和1b所示)，当纳米管元件变得有组织(如工艺步骤102和105所示)，其将趋于在剩余液体介质被除去时保持有组织。因此，根据本公开的方法，应当注意，在某些应用中，将纳米管制剂沉积在材料层上并干燥的方法和速度会对形成的纳米管织物的表面粗糙度产生影响。100.看图1a的最终工艺步骤103，基本上所有的液体介质140已经被除去，并且纳米管元件110已经形成为材料层150表面上的纳米管织物。如上所述，由于由纳米管制剂中高浓度的离子物质130引起低排斥距离120a，因此纳米管元件110能够以不规则的排列紧密装配在一起。这种不规则、随意的排列导致该纳米管织物的表面非常粗糙，如工艺步骤103中所详述的那样。101.现在看图1b的第一工艺步骤104，纳米管制剂已经再次沉积在材料层150上。应当注意，在图1b的第一工艺步骤104中，纳米管元件110的数量、尺寸和比例与图1a的第一工艺步骤101所示的相同。图1a(工艺步骤101-103)和图1b(工艺步骤104-106)的示例性操作之间的区别为，与图1a的纳米管制剂相比，图1b的示例性操作中的纳米管制剂具有显著更低浓度的离子物质元件130。其结果为，图1b中纳米管元件110周围的排斥距离120b显著大于图1a的示例性操作中的排斥距离120a。如工艺步骤105和106中详述的那样(并且在下文中更详细地描述)，这种增加的排斥距离120b导致纳米管元件110形成相对规则且有组织的排列，与通过图1a的示例性操作形成的织物相比，其形成更光滑的纳米管织物。102.现在看图1b的第二工艺步骤105，已经除去大量液体介质140，产生中间结构，其中，纳米管元件110由于体积的减小而被迫更加靠近在一起，类似于图1a的工艺步骤102。但是，与图1a的工艺步骤102中不同，增加的排斥距离120b限制纳米管元件110的移动，并防止它们形成紧密排列(如在工艺步骤102中发生的)，迫使它们形成更有组织的排列。103.现在看图1b的最终工艺步骤106，基本上所有的液体介质140已经被除去，并且纳米管元件110已经形成为材料层150表面上的纳米管织物(类似于图1a的工艺步骤103)。但是，如上所述，由于由纳米管制剂内相对低浓度的离子物质130引起显著较大的排斥距离120b，因此纳米管元件110在织物形成过程中离得更远，因此，呈现为更有组织和有规律的排列。这种有组织的、有规律的排列使得通过图1b的示例性工艺形成的纳米管织物的表面比图1a的示例性工艺所得的织物明显更光滑，如在工艺步骤103中详述的那样。104.图2a和2b分别为根据本公开的方法形成的具有相对较高表面粗糙度的纳米管织物的剖面的tem图像和线图。这种相对粗糙的纳米管织物(图2a中的210a和图2b中的210b)类似于图1a的工艺步骤103中所示的纳米管织物，在本文中显示具有相对粗糙的表面的纳米管织物的详细示例。105.看图2a，由具有相对较高浓度水平的离子物质的纳米管制剂将纳米管织物210a形成在基底材料层上(用于确定具体纳米管制剂内给定离子物质的高、低浓度水平的方法将在下文中讨论，在图6详细描述并且在实施例1-14中示出)。之后，在纳米管织物210a上形成导电层220a。图2b用线图显示了这两个材料层，从而可以更容易地看到两个材料层的表面。图2b中，纳米管织物层210b代表图2a的tem图像中所示的纳米管织物层210a，类似地，导电层220b代表图2a的tem图像中所示的导电层220a。水平表面线230包括在图2b的线图中，为纳米管织物210a/210b的相对表面粗糙度提供参考。如图2b中所示，纳米管织物210b的实际表面在水平表面线230上下显著变化。此外，通过使用下文实施例1-14和图11所详细描述的方法分析相同织物的afm图像，已经计算出纳米管织物210a的rms粗糙度为5.54nm。106.图3a和3b分别为根据本公开的方法形成的具有相对较低表面粗糙度的纳米管织物的剖面的tem图像和线图。这种相对光滑的纳米管织物(图3a中的310a和图3b中的310b)类似于图1b的工艺步骤106中所示的纳米管织物，在本文中显示具有相对光滑的表面的纳米管织物的详细示例。107.看图3a，由具有相对较低浓度水平的离子物质的纳米管制剂将纳米管织物310a形成在基底材料层上(用于确定具体纳米管制剂内给定离子物质的高、低浓度水平的方法将在下文中讨论，在图6详细描述并且之后在实施例1-14中示出)。之后，在纳米管织物310a上形成导电层320a。图3b用线图显示了这两个材料层，从而可以更容易地看到两个材料层的表面。图3b中，纳米管织物层310b代表图3a的tem图像中所示的纳米管织物层310a，类似地，导电层320b代表图3a的tem图像中所示的导电层320a。水平表面线330包括在图3b的线图中，为纳米管织物310a/310b的相对表面粗糙度提供参考。如图3b所示，纳米管织物310b的实际表面在水平表面线330上方或下方没有显著变化，尤其是与图2b相比。此外，通过使用下文实施例1-14和图11所详细描述的方法分析相同结构的afm图像，已经计算出纳米管织物310a的rms粗糙度为0.74nm，明显小于图2a的纳米管织物210a所计算的粗糙度。108.如上所述，特定纳米管制剂的参数可以极大地影响由该制剂形成的纳米管织物内促进或阻止起伏所需的给定离子物质的浓度水平以及该织物的表面粗糙度。即，如下文将详细示出的，如本公开所定义的特定纳米管制剂和给定的离子物质将与特定的纳米管制剂粗糙度曲线相关联，该曲线由纳米管制剂本身的不同参数定义。可以显著影响纳米管制剂粗糙度曲线形状的纳米管制剂的重要参数之一是制剂中使用的纳米管类型。在这一点上，图4a-4f是提供在本公开的示例中使用的不同类型纳米管的示例的tem图像。109.看图4a和4b，第一示例性纳米管类型分别显示在sem图像401和402中。图4a和4b中所示的纳米管主要是双壁碳纳米管，其相对长而直(即几乎没有弯曲、扭结或曲线)。该第一示例性纳米管类型的中值长度为290nm，第95个百分位长度为810nm。110.现在看图4c和4d，第二示例性纳米管类型分别显示在sem图像403和404中。该第二示例性纳米管类型用于如实施例1-7中所述的纳米管制剂“x”中，下文将详细讨论。图4c和4d中所示的纳米管主要是单壁碳纳米管，其明显短于第一示例性纳米管类型(图4a和4b)但长于第三示例性纳米管类型(图4e和4f，如下所述)，并且是笔直的(即几乎没有弯曲、扭结或曲线)。该第二示例性纳米管类型的中值长度为187nm，第95个百分位长度为494nm。如实施例1-7的讨论中所述，这种类型的纳米管经官能化和纯化(通过下文图7a的讨论中描述的方法)并形成纳米管制剂。之后，在实施例2-4中用硝酸铵盐(nh4no3)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10a中的纳米管制剂粗糙度曲线1010，在实施例5-7中用四甲基甲酸铵(tmafm)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10b中的纳米管制剂粗糙度曲线1020。这些曲线(1010和1020)的结果将在图10a和10b的讨论中详细描述。111.现在看图4e和4f，第三示例性纳米管类型分别显示在sem图像405和406中。该第三示例性纳米管类型用于如实施例8-14中所述的纳米管制剂“y”中，下文将详细讨论。图4e和4f中所示的纳米管主要是多壁碳纳米管，其每一个都具有多个扭结和弯曲，并且分别与图4a和4b以及图4c和4d中所示的第一和第二示例性纳米管类型相比显著更短。该第二示例性纳米管类型的中值长度为132nm，第95个百分位长度为260nm。如实施例8-14的讨论中所述，这种类型的纳米管经官能化和纯化(通过下文图7a的讨论中描述的方法)并形成纳米管制剂。之后，在实施例9-11中用硝酸铵盐(nh4no3)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10c中的纳米管制剂粗糙度曲线1030，在实施例12-14中用四甲基甲酸铵(tmafm)测试使用这种纳米管类型的制剂，以实现图10d中的纳米管制剂粗糙度曲线1040。这些曲线(1030和1040)的结果将在图10c和10d的讨论中详细描述。112.本公开所定义的离子物质可以包括但不限于铵盐、硝酸盐、硝酸铵盐、甲酸铵、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、离子有机物质、离子聚合物、和无机盐之一。此外，非常适合用于本公开的方法的阳离子包括但不限于：铵；所有季铵官能团(如四烷基铵，例如但不限于四甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、和二甲基二乙基铵)；所有脂肪族伯胺、仲胺和叔胺的酸；环胺酸(例如但不限于哌啶和吡咯烷)；环状芳族季胺(例如但不限于咪唑和吡啶)；和短链烷基磷离子。此外，非常适合用于本公开的方法的阴离子包括但不限于：仅包含氮(n)、氧、碳(c)和氢(h)的所有可溶性有机酸的碱；简单可溶性脂肪族羧酸(例如但不限于碳酸根、甲酸根、乙酸根和丙酸根)；非两性离子复合有机酸(例如但不限于芳香酸，例如苯甲酸根)；硝酸根；和磷酸根。对于不需要电子制造洁净室标准的某些应用(例如但不限于用于材料涂布的纳米管织物)，无机离子物质可以用于本公开的方法。此类非价无机离子物质包括但不限于钠、钙、钾和镁的阳离子以及氯、溴、硫酸根、硝酸根和碳酸根的阴离子。113.在这一点上，图5所示为可以用于形成多种非常适合用于本公开的方法的离子物质的阳离子和阴离子的表格500。应当注意，该表格旨在提供示例性离子物质的列表，并且本公开的方法不应限于该列表。如本公开所描述的，这些离子物质中的每一种可以导致给定纳米管制剂的不同纳米管制剂粗糙度曲线。因此，本公开提供了用于表征纳米管制剂的方法，以生成用于特定纳米管制剂中的特定离子物质的纳米管制剂粗糙度曲线(如下文图8的讨论中所述)。如上文所述并且将在实施例1-14中示出，对于给定纳米管制剂和离子物质生成纳米管制剂粗糙度曲线允许(通过调节离子物质浓度水平)控制纳米管织物的表面粗糙度和纳米管织物内的起伏程度。114.图6所示为纳米管制剂粗糙度曲线600的标记示例，旨在说明如何使用这种曲线来调节纳米管制剂的离子物质浓度以产生具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。应当注意，图6的示例性纳米管制剂粗糙度曲线600与实施例1-14(图10a-10d)的讨论中详述的纳米管制剂粗糙度曲线旨在提供具有低起伏程度的相对光滑的纳米管织物。但是，本公开的方法不限于此。如下文所述，纳米管制剂粗糙度曲线内可利用范围的选择将取决于具体应用的需要和要求。例如，某些应用可能需要高度起伏的织物。其他应用可能需要非常粗糙的织物。如下所示，特定应用的要求用于设置阈值，之后用于定义纳米管制剂粗糙度曲线内的可利用范围640。之后，该可利用范围640在曲线上提供目标离子物质浓度水平区域，其所提示的浓度值将提供满足给定要求的纳米管织物。115.现在看图6，曲线600在x轴上为以毫摩尔(mm)为单位的选定离子物质的浓度，在y轴上为由给定浓度的纳米管制剂形成的纳米管织物以纳米(nm)为单位的rms粗糙度值。在实践中，这样的纳米管制剂粗糙度曲线通过如下方式实验产生，即形成多个相同的纳米管制剂，将这些纳米管制剂的每一个中的离子物质浓度水平调节到不同的值，用调节得不同的纳米管制剂的每一个形成纳米管织物，之后测量每个所得纳米管织物内的rms粗糙度和起伏程度。这种为给定纳米管制剂和离子物质产生纳米管制剂粗糙度曲线的方法在图8中详细说明，并在下面该图的讨论中进行更详细的描述。图10a-10d的纳米管制剂粗糙度曲线(1010、1020、1030和1040)绘制了实施例1-14的结果以实现四个不同的纳米管制剂粗糙度曲线，每个都使用以此方式通过实验实现的四个数据点创建。但是，本公开的方法不限于此。实际上，可以使用任意数量的数据点来生成纳米管制剂粗糙度曲线，包括但不限于2、3、4、5、10、15、20、50、或100个。也就是说，生成并用于创建纳米管织物粗糙度曲线的数据点的数量仅受应用的特定需求的限制。116.现在回头看图6，曲线610假想通过许多实验获得的数据点来绘制。由于曲线610旨在作为说明性示例，因此没有使用实际数据来生成该曲线。但是，图10a-10d的纳米管制剂粗糙度曲线提供了通过实际实验获得的数据所生成的曲线。水平线1020贯穿曲线1010画出，并表示选定应用的可接受粗糙度阈值。如图上的箭头所示，曲线上该线620上方的任何点的表面粗糙度都将大于该选定阈值，并且曲线上该线下方的任何点的粗糙度都将低于该阈值。类似地，垂直线630贯穿曲线610画出，并表示选定应用的可接受起伏程度阈值。如图上的箭头所示，该线630左侧的任何点的起伏程度都将高于该阈值，而该线630右侧的任何点的起伏程度都将低于该阈值。曲线610上与这两条阈值线(620和630)相交的点定义纳米管制剂粗糙度曲线600内的可利用范围640。通过将纳米管制剂内的离子物质浓度水平调节到该可利用范围640内，可以形成具有选定应用所要求的表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。117.如示例性纳米管制剂曲线600中详述的，纳米管制剂中较低浓度的离子物质通常倾向于产生具有更光滑的表面和更高起伏程度的纳米管织物，而纳米管制剂中较高浓度的离子物质通常倾向于产生具有更粗糙的表面和更低起伏程度的纳米管织物。在某些应用(例如但不限于两端纳米管开关装置，如上文所述的美国专利申请第7,781,862号中所述)中，使用相对光滑且呈现较低起伏程度的纳米管织物可能是有利的。选择纳米管制剂粗糙度曲线600的示例性可利用范围640以满足这样的设计要求。但是，如上文所述，本公开的方法不限于此。实际上，在某些应用中，例如需要非常粗糙的织物时，可以绘制利用区域640以定义曲线610上落在水平线620上方的点。118.还应当注意，在某些应用中，对于给定的纳米管制剂和离子物质组合，可以计算一次纳米管制剂粗糙度曲线，之后再使用具有相同参数的纳米管制剂进行操作。例如，在大规模制造操作中，可以可靠地控制纳米管制剂的参数，而且用于沉积该纳米管制剂的方法也是众所周知和受控的，可以在初始纳米管制剂上通过实验单次生成纳米管制剂粗糙度曲线，之后生成用于所有后续构建的纳米管制剂的使用范围以及过程中使用的匹配参数。这样，本公开的方法可以用于为大规模制造工艺提供设计参数，其包括具有受控且可重复的表面粗糙度和起伏程度特性的纳米管织物的大规模生产。119.图7a所示为详细说明根据本公开的方法制备具有预选表面粗糙度和起伏程度的碳纳米管(cnt)织物的方法701的流程图。该方法从工艺步骤710开始，其中，选择原始cnt材料。如上面图4a-4f所描述的那样，选择不同类型的纳米管(例如但不限于单壁、双壁、多壁、长、短、笔直、扭结、金属制、半导、及其混合)，使其最适合于具体应用。在第一工艺步骤710中，选择所需的一种或多种纳米管类型并以所需数量生产。120.在下一个工艺步骤715中，处理选择的原始cnt材料710，使其悬浮在液体介质中以形成初始纳米管施涂溶液。碳纳米管(cnt)原材料通常为固体非溶解形态。它们在典型的溶剂化介质(例如水、醇、酯和醚)中不易形成稳定的非沉淀悬浮液。为了将纳米管器件的制造与现有的半导体设施相结合，通常需要在使用前制备可旋涂或喷涂的纳米管溶液或分散体。例如，纳米管粉末必须在液体介质或溶剂中悬浮、分散、溶剂化或混合，以形成纳米管溶液或分散体。在某些情况下，这种液体介质可以是水(包括但不限于蒸馏水或去离子水)。在其他情况下，该液体介质可以是非水性溶剂，例如但不限于乳酸乙酯、二甲亚砜(dmso)、单甲醚、4-甲基-2戊酮、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、叔丁醇、甲氧基丙醇、丙二醇、乙二醇、γ-丁内酯、苯甲酸苄酯、水杨醛、四甲基氢氧化铵、和α-羟基羧酸的酯。在其他实施方式中，液体介质可以含有或主要是非卤化溶剂。为此，cnt工艺步骤715可以包括但不限于纳米管元件的官能化、施涂溶液的纳米管密度的选择(例如通过纳米管元件的切割和/或过滤操作)、纳米管元件长度分布的选择、和溶液内ph值水平的调节。此类纳米管工艺操作的示例可以在美国专利第9,634,251号和美国专利申请序列第14/033,158号(现以us2015/0086771公开)中找到，这两个专利通过引用全文纳入本文。121.在下一个工艺步骤717中，使用一个或多个纯化步骤纯化初始纳米管施涂溶液，以实现碳纳米管(cnt)制剂720。纯化工艺步骤717可以包括一种或多种纯化操作，例如但不限于错流过滤(cff)工艺、真空过滤工艺、超声、深度过滤工艺、离心、某些化学品的处理、和/或其任意组合。根据特定应用的需要，此类纯化工艺可以有效生产高纯度纳米管制剂，即基本上不含表面活性剂、金属杂质、其他添加剂等的制剂。用于纯化纳米管施涂溶液的方法在美国专利第9,650,732号和美国专利第10,069,072号中进行了描述，这两个专利通过引用全文纳入本文。122.应当注意，在某些应用中，cnt工艺步骤715和纯化步骤717可以同时一起进行，或者具有穿插的步骤。即，在这样的应用中，原始cnt材料710可以首先经过加工步骤(例如官能化步骤)，之后经过纯化步骤(例如酸处理)，之后经过第二加工步骤(例如长度调节)，之后经过第二纯化步骤(例如错流过滤过程)。此外，对初始cnt施涂溶液的一些处理可以同时起到cnt工艺步骤715和纯化步骤717的作用(例如酸处理或过滤)。因此，虽然图7a将这两个工艺步骤(715和717)描述为分开且按顺序执行的步骤，但是这样做仅仅是为了便于解释，并且本公开的方法不应当在这方面受到限制。实际上，如上所述，原始cnt材料的加工和这些材料的纯化可以在以任何顺序或甚至同时进行的多个单独的工艺步骤中进行。123.此外，在某些应用中，可以在cnt工艺步骤715和纯化工艺步骤717期间将一定量的离子物质材料引入初始施涂溶液。在此类应用中，cnt制剂720在工艺步骤715和717之后包含非零浓度水平的一种或多种离子物质。在一些应用中，这种“预负载的”离子物质材料作为离子物质浓度水平调节过程的一部分引入到初始施涂溶液中(例如以初始浓度水平引入所需的离子物质)。在其他应用中，在工艺中的这一点(过程步骤715和717)引入离子物质材料将仅仅起到所使用的加工或纯化工艺的效果。在任一种情况下，如下文所述，本公开的方法非常适合于将预负载的离子物质的浓度水平调节到所需目标水平(在预负载的离子物质是给定应用的所需类型的情况下)或移除预负载的离子物质并用不同的离子物质类型取而代之(在预负载的离子物质对于给定应用是不期望的类型的情况下)。124.在接下来的几个工艺步骤中，cnt制剂720的离子物质浓度水平根据本公开的方法进行调节，使得离子物质浓度水平落入要使用正在形成的纳米管织物的应用的特定需要所要求的利用范围内。调节工艺首先通过为cnt制剂720产生纳米管制剂粗糙度曲线730或通过使用先前已经为cnt制剂720产生的曲线(如上所述)开始。在工艺步骤735中，从纳米管制剂粗糙度曲线730获得的利用范围用于选择目标离子物质浓度水平。在子方法740中，将cnt制剂720的离子物质浓度水平调节(使用一个或多个循环)至该目标值，以实现调节过的cnt制剂750。125.子方法740包括多个工艺步骤，根据具体应用的需要，这些步骤可以重复多次。在一些应用中，在第一操作中从cnt制剂720中除去(全部或部分)第一离子物质类型，之后在第二操作中添加第二离子物质类型，使得第二离子物质类型以目标浓度存在于调节过的cnt制剂750中。在其他应用中，紧接在cnt工艺步骤715和纯化步骤717之后，cnt制剂720基本没有离子物质(具有基本为零的离子物质浓度)，所使用的子方法740(在单次迭代内或多次迭代内)将选定的离子物质添加至目标浓度水平。在其他应用中，紧接在cnt工艺步骤715和纯化步骤717之后，cnt制剂720将具有以某个初始浓度水平存在的所需离子物质，所使用的子方法740(在单次迭代内或多次迭代内)将该初始浓度水平升高或降低至目标浓度水平。126.子方法740首先包括工艺步骤742，其中，调节cnt制剂720内的离子物质的浓度水平。之后，工艺步骤746确定在该调节工艺之后存在于纳米管制剂中的离子物质的新浓度水平。最后，工艺步骤748确定是否需要进一步调节离子物质浓度水平。若需要更多调节，则子方法740再次从工艺步骤742开始。该循环继续，直到cnt制剂720中的选定离子物质的浓度水平在目标浓度水平的可接受范围内，此时cnt制剂720已经过充分调节，从而实现调节过的cnt制剂750。用于调节离子物质浓度水平的方法(即工艺步骤742)在图7b-7d的讨论中进行了描述，其包括但不限于错流过滤工艺、离子交换工艺、透析、和化学处理。127.在下一个工艺步骤755中，调节过的cnt制剂755通过一个或多个最终制剂调节步骤(例如但不限于添加表面活性剂或分子添加剂，如美国专利第9,634,251号中描述的那样)和最终纯化步骤来进行，以实现纯化的调节过的cnt溶液760。在下一个工艺步骤765中，沉积(通过例如但不限于旋涂操作)纯化的调节过的cnt溶液760以形成cnt织物770。由于纯化的调节过的cnt溶液760具有对应于选定的表面粗糙度参数和/或选定的起伏程度的离子物质浓度水平，因此cnt织物770将表现出这些特性。这样，本公开提供了一种用于形成具有选定的表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物的方法。128.图7b所示为描述根据本公开的方法的第一示例性离子物质调节工艺742b的流程图702，其设想为将cnt制剂720的离子物质浓度水平降低到非常低或基本上为零的值。第一示例性离子物质调节工艺742b旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及下文进一步讨论的图7c和图7d中的第二和第三示例性离子物质调节工艺742c和742d也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。129.第一示例性离子物质调节工艺742b包括两个子工艺：错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b。错流过滤工艺780b首先用于从cnt制剂720中除去大量的离子物质。之后，离子交换子工艺790b用于进一步降低纳米管制剂内剩余离子物质的浓度水平(如上文图7a的讨论中所述)。以这种方式，将存在于cnt制剂720中的离子物质浓度调节到非常低或基本上为零的水平。130.应当注意，在图7b中，为了便于解释，将错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在离子交换子工艺790b开始之前执行多次错流过滤子工艺780b。类似地，在某些应用中，离子交换子工艺790b也可以在一个或多个错流过滤子工艺780b迭代结束之后多次执行。此外，在某些应用中，整个离子物质调节工艺742b可以循环并执行多次(如图7a所示)以实现所需离子物质浓度水平。131.如图7b所示，错流过滤子工艺780b包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤782b中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤784b中压实到过滤膜上。以这种方式，大量(或在某些情况下基本上所有)的存在于cnt制剂720中的任何离子物质材料与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤786b中，过滤膜用回收溶液787b清洗。由于错流过滤子工艺780b旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液787b选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。这样，与cnt制剂720相比，压实的cnt材料回收回具有显著较低离子物质浓度的制剂。如上所述，可以单次执行错流过滤子工艺780b，如图7b所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。132.现在来看离子交换子工艺790b，在通过错流过滤子工艺780b执行的浓度降低之后，cnt制剂720的离子物质浓度水平进一步降低。在某些应用中，离子交换子工艺790b包括一系列单独的离子交换步骤，每个步骤使cnt制剂720流过含有特定类型离子交换树脂的树脂柱。这些离子交换步骤可以针对特定离子(例如但不限于fe2 或ca2 )或广泛类别的离子(例如但不限于所有阴离子或所有阳离子)的除去。在某些应用中，混合床离子交换还可以用于在单个工艺步骤中除去阴离子和阳离子。133.由于第一示例性离子物质调节工艺742b设想为专注于降低离子物质浓度水平，因此设想阴离子交换子过程步骤792b首先使用例如带oh-的柱来基本上除去制剂中存在的所有阴离子。之后，阳离子交换子工艺步骤794b然后使用例如带h 的柱来基本上除去存在于制剂中的所有阳离子。如上所述，可以单次执行离子交换子工艺790b，如图7b所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。此外，虽然图7b描绘了在阳离子交换子工艺步骤794b之前执行的阴离子交换子工艺步骤792b，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，如上所述，在某些应用中，阳离子交换子工艺步骤794b可以在阴离子交换子工艺步骤792b之前进行。此外，在某些应用中，阳离子交换和阴离子交换子工艺步骤可以使用混合床离子交换工艺来一起进行。134.以这种方式，可以使用错流过滤子工艺780b和离子交换子工艺790b的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)的离子物质，从而产生调节过的cnt制剂750，在该特定离子物质调节工艺示例702中，其具有非常低(或基本上为零)的离子物质浓度水平。135.应当注意，虽然将第一示例性离子物质调节工艺742b描述为首先使用错流过滤子工艺780b，之后进行随后的离子交换子工艺790b，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，旨在降低cnt制剂内离子物质浓度的离子物质调节工艺可以仅包括错流过滤子工艺步骤780b(执行一次或多次)或仅包括离子交换子工艺步骤790b(执行一次或多次)。此外，在某些应用中，这样的离子物质调节工艺可以在错流过滤子工艺步骤780b(执行一次或多次)之前执行离子交换子工艺790b(执行一次或多次)。136.图7c所示为描述根据本公开的方法的第二示例性离子物质调节工艺742c的流程图703，其设想为从cnt制剂720中基本除去第一类型离子物质并用选定浓度水平下的第二类型离子物质取而代之。第二示例性离子物质调节工艺742c旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及图7b和图7d中的第一和第三示例性离子物质调节工艺742b和742d也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。137.第二示例性离子物质调节工艺742c包括两个子工艺：第一错流过滤子工艺780c(“错流过滤i”)和第二错流过滤子工艺790c(“错流过滤ii”)。第一错流过滤子工艺780c首先用于从cnt制剂720中除去大量的第一离子物质。设想该第一离子物质在图7a的cnt工艺715和纯化717步骤之后与cnt制剂720一起存在，不希望其存在于调节过的cnt制剂750中。之后，第二错流过滤子工艺790b用于以目标浓度水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)将第二离子物质类型引入cnt制剂720中。以这种方式，cnt制剂720中不希望的离子物质的浓度水平显著降低(或在某些应用中基本上为零)，并且将所需离子物质引入cnt制剂720中并调节到预选的目标水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)。138.应当注意，在图7c中，为了便于解释，将第一错流过滤子工艺780c和第二错流过滤子工艺790c描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在第二错流过滤子工艺790c开始之前执行多次第一错流过滤子工艺780c。类似地，在某些应用中，第二错流过滤子工艺790c也可以在一个或多个第一错流过滤子工艺780c迭代结束之后多次执行。139.如图7c所示，第一错流过滤子工艺780c包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤782c中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤784c中被压实到过滤膜上。以这种方式，大量(或在某些情况下基本上所有)的存在于cnt制剂720中的任何离子物质材料与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤786c中，过滤膜用回收溶液787c清洗。由于第一错流过滤子工艺780c旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液787c选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。这样，与cnt制剂720相比，压实的cnt材料回收回具有显著较低离子物质浓度的制剂。如上所述，可以单次执行第一错流过滤子工艺780c，如图7c所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。140.第二错流过滤子工艺790c包含多个子工艺步骤，类似于上面关于第一错流过滤子过程780c所讨论的那些。在通过第一错流过滤子工艺780c进行处理之后，cnt制剂720(在列表点表现出非常低或零离子物质浓度水平)在子工艺步骤792c中再次脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤794c中被压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤796c中，过滤膜用回收溶液797c清洗。由于第二错流过滤子过程790c旨在将目标离子物质浓度水平(图7a的工艺步骤735中所确定)的所需离子物质引入cnt制剂720中，因此在工艺步骤796c之前，回收溶液797c预负载了选定量的选定离子物质795c。以这种方式，压实的cnt材料连同在制剂内提供目标浓度水平的一定量的选定离子物质一起被回收回制剂中。如上所述，可以单次执行第二错流过滤子工艺790c，如图7c所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。141.以这种方式，可以使用错流过滤子工艺(780c和790c)的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)不希望的离子物质并以选定的浓度水平添加所需的离子物质，得到调节过的cnt制剂750，在这个具体的离子物质调节工艺示例703中，其所需离子物质的浓度水平设定在所需目标水平(由图7a中的工艺步骤735确定)。142.应当注意，虽然将第二示例性离子物质调节工艺742c描述为使用两个单独的错流过滤子工艺(第一错流过滤子工艺780c，之后是第二错流过滤子工艺790c)，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，可以在单个错流过滤工艺中除去第一不希望的离子物质并将第二所需离子物质引入到cnt制剂中。在这样的操作中，与工艺步骤782c和784c(对cnt制剂进行脱水和将cnt材料压实到过滤膜上)类似的子工艺步骤可以用于首先从体系中除去不需要的离子物质，之后与795c、797c和796c(用预负载选定量的第二所需离子物质的回收溶液清洗过滤膜)类似的工艺步骤可以用于在除去第一不需要的离子物质后立即将所需离子物质引入体系中。这两个子工艺步骤在图7c中描述为单独的错流过滤子工艺(780c和790c)，这纯粹是为了便于解释，本公开不应该在这方面受到限制。143.图7d所示为描述根据本公开的方法的第三示例性离子物质调节工艺742d的流程图704，其设想为首先将cnt制剂720中不需要的第一类型离子物质交换成所需第二类型离子物质(使用离子交换子工艺780d)，之后将制剂中的第二类型离子物质的浓度水平降低到所需目标水平(使用错流过滤子工艺790d)。第三示例性离子物质调节工艺742d旨在成为图7a中的工艺步骤742的扩展和更详细的版本(以及图7b和图7c中的第一和第二示例性离子物质调节工艺742b和742c也是同样的)，其采用cnt制剂720并调节该制剂内的离子物质浓度水平以实现调节过的cnt制剂750，如上面关于图7a所描述的。144.第三示例性离子物质调节工艺742d包括两个子工艺：离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺790d。离子交换子工艺780d首先用于用第二离子物质替换存在于cnt制剂720中的第一离子物质。之后，在随后的子工艺步骤中使用错流过滤子工艺790d以降低cnt制剂内的第二离子物质的浓度水平。在本示例中，该第一离子物质设想为在图7a的cnt工艺715和纯化717步骤之后与cnt制剂720一起存在，而不希望与调节过的cnt制剂750一起存在，而第二离子物质设想为所需离子物质，其目标浓度值在图7a的工艺步骤735中确定。以这种方式，cnt制剂720中不希望的离子物质的浓度水平显著降低(或在某些应用中基本上为零)，并且将所需离子物质引入cnt制剂720中并调节到预选的目标水平(如图7a中的工艺步骤735所确定的)。145.应当注意，在图7d中，为了便于解释，将离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺790d描绘为每个仅执行一次。但是，如上文关于图7a的描述中所述的那样，本公开的方法不限于此。实际上，在一些应用中，可以在多次错流过滤子工艺790d开始之前执行离子交换子工艺780d。类似地，在某些应用中，错流过滤子工艺790d也可以在一个或多个离子交换子工艺780d迭代结束之后多次执行。146.如图7d所示，离子交换子工艺780d包括多个子工艺步骤。在某些应用中，离子交换子工艺780b包括一系列单独的离子交换步骤，每个步骤使cnt制剂720流过含有特定类型离子交换树脂的树脂柱。这些离子交换步骤可以针对特定离子(例如但不限于fe2 或ca2 )或广泛类别的离子(例如但不限于所有阴离子或所有阳离子)的除去。在某些应用中，混合床离子交换还可以用于在单个工艺步骤中除去阴离子和阳离子。147.由于第三示例性离子物质调节工艺742d中的离子交换子工艺780d设想为专注于用cnt制剂720中的第二所需特定离子物质替换第一不希望的特定离子物质，因此设想在第一操作中，阴离子交换子工艺步骤782d使用负载有第二离子物质的所需阴离子781d的树脂柱来首先交换cnt制剂720内不希望的阴离子组分783d。之后，阳离子交换子工艺步骤784d随后使用负载有第二离子物质的所需阳离子785d的树脂柱来交换cnt制剂720内不希望的阳离子组分787d。如上所述，可以单次执行离子交换子工艺780b，如图7d所示，或重复一次或多次以进一步将cnt制剂720中的不希望的离子物质材料与更多的所需离子物质材料进行交换。此外，虽然图7d描绘了在阳离子交换子工艺步骤784d之前执行的阴离子交换子工艺步骤782d，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，如上所述，在某些应用中，阳离子交换子工艺步骤784d可以在阴离子交换子工艺步骤782d之前进行。此外，在某些应用中，阳离子交换和阴离子交换子工艺步骤可以使用混合床离子交换工艺来一起进行。148.现在来看错流过滤子工艺790d，在通过离子交换子工艺780b执行的离子物质交换操作之后，cnt制剂720的离子物质浓度水平降低。错流过滤子工艺790d包括多个子工艺步骤。cnt制剂720首先在子工艺步骤792d中脱水，使得制剂内的cnt材料在工艺步骤794d中被压实到过滤膜上。以这种方式，大量的存在于cnt制剂720中的所需离子物质材料可以与cnt材料分离，因为离子物质材料穿过滤膜，而cnt材料压实在过滤膜上。在下一个子工艺步骤796d中，过滤膜用回收溶液797d清洗。由于错流过滤子工艺790d旨在降低cnt制剂720内的离子物质浓度水平，因此回收溶液797d选择为低盐含量的材料，例如但不限于去离子水。以这种方式，压实的cnt材料被回收回到具有显著较低离子物质浓度的制剂中，如离子交换子过程780d结束时制剂中存在的那样。如上所述，可以单次执行错流过滤子工艺790d，如图7d所示，或重复一次或多次以进一步降低存在于cnt制剂720中的离子物质浓度水平。149.以这种方式，可以使用离子交换子工艺780d和错流过滤子工艺和790d的组合来除去存在于cnt制剂720中的大量(或在某些情况下基本上所有)不希望的离子物质并以选定的浓度水平添加所需的离子物质，得到调节过的cnt制剂750，在这个具体的离子物质调节工艺示例704中，其所需离子物质的浓度水平设定在所需目标水平(由图7a中的工艺步骤735确定)。150.应当注意，虽然将第三示例性离子物质调节工艺742d描述为首先使用离子交换子工艺780d，之后进行随后的错流过滤子工艺790d，但是本公开的方法在这方面不受限制。实际上，在某些应用中，旨在将cnt制剂中的一种类型的离子物质交换为另一种的离子物质调节工艺可以仅包括离子交换子工艺步骤780d(执行一次或多次)。在这样的应用中，离子交换子工艺步骤780d例如可以设置为使得cnt制剂720内的第二离子物质的浓度水平已经处于目标水平(图7a中的工艺步骤735所确定的)，在子工艺结束时，不需要进一步的浓度水平调节。151.本公开中提供图7b、7c和7d，并且已经在上面进行了详细描述，以说明适合在图7a所详细描述的纳米管织物形成方法中使用的三种不同示例性离子物质浓度调节工艺(分别为702、703和704)。具体而言，这三个示例性调节工艺(702、703、704)旨在作为图7a中的工艺步骤742的非限制性示例。应当注意，根据图7a中详述的方法的纳米管织物形成工艺可以包括这些示例性离子物质调节工艺中的一个或多个，或者这些示例性离子物质调节工艺的变体，从而最适合于具体应用的需要。因此，优选地，本公开不限于本文所呈现的具体示例。152.图8所示为详细说明根据本公开的用于为具有选定离子物质的特定纳米管制剂生成纳米管制剂粗糙度曲线的方法的流程图(根据需要，例如在图7a的工艺步骤735中)。在第一方法步骤710中，根据上文详细描述的方法制备具有给定应用所需特性(例如纳米管类型、纳米管密度、官能化参数等)的cnt制剂(例如图7a中的cnt制剂720)。在下一个方法步骤820中，选择用于控制用该cnt制剂形成的纳米管织物的表面粗糙度或纳米管织物内的起伏程度中的一者或两者的离子物质类型。如上所述(例如以上关于图5的讨论)，多种离子物质非常适合于根据本公开的方法控制或选择纳米管织物内的表面粗糙度和/或起伏程度。如将在下面描述的，图8的方法关于选定的离子物质表征该cnt制剂以实现用于具体cnt制剂和离子物质的cnt制剂粗糙度曲线(例如图7a中的730)，其可以用于选择cnt制剂中离子物质的浓度水平，以实现具有所需表面粗糙度和起伏程度的纳米管织物。153.在下一个方法步骤830中，选择多个测试离子物质浓度水平来进行测试。如在图6的讨论中所描述的，这些测试浓度水平将用于生成数据点，以形成纳米管制剂粗糙度曲线。应当选择测试浓度水平，以使用测试离子物质浓度值在cnt制剂形成的纳米管织物内提供表面粗糙度值和起伏程度的范围。在图10a-10d的示例性纳米管制剂粗糙度曲线中，四个测试离子物质浓度水平用于产生四个数据点来定义曲线(例如图6中的610)。但是，本公开的方法不限于此。实际上，可以使用任意数量的数据点来生成纳米管制剂粗糙度曲线，包括但不限于2、3、4、5、10、15、20、50或100个。也就是说，生成并用于创建纳米管织物粗糙度曲线的数据点的数量仅受应用的特定需求的限制。154.在下一个方法步骤840中，方法步骤810中制备的cnt制剂用于为方法步骤830中选择的每个测试离子物质浓度水平产生多个相同的测试样品。在下一个方法步骤850中，将每个cnt制剂测试样品中的选定离子物质(在方法步骤820中选定)的浓度水平调节(例如使用图7a-7d中详细描述的方法)到方法步骤830中选择的离子物质浓度测试水平之一。以此方式，创建了多个cnt制剂，其中每个cnt制剂根据方法步骤830中选择的多个测试离子物质浓度水平表现出不同的离子物质浓度水平。155.在下一个方法步骤860中，使每个调节过的cnt制剂样品沉积(通过例如旋涂操作)，以形成用于方法步骤830中选择的多个测试离子物质浓度水平中的每一个的测试样品纳米管织物。上面已经详细描述了由cnt制剂形成纳米管织物的方法，并且还在所纳入的参考文献中有更详细的公开。在下一方法步骤870中，分析每个测试样品纳米管织物以量化织物的表面粗糙度(在实施例1-14中测量为rms粗糙度)和起伏程度(在实施例1-14中测量为纳米管元件位置取向的标准偏差)。在下一个方法步骤880中，这些测量值(每组与方法步骤830中选择的多个离子物质浓度水平之一相关联)用于生成纳米管制剂粗糙度曲线，如在上文关于图6的讨论中所描述的那样。如上文详细讨论的，根据本公开的方法，该纳米管制剂粗糙度曲线可以之后用于定义与纳米管内所需参数组(关于表面粗糙度和起伏程度)相对应的可利用范围，之后使用该可利用范围来帮助选择将在纳米管织物形成工艺(如图7a)中使用的目标离子物质浓度水平。156.在图8的方法步骤870中，量化了多个测试纳米管织物的表面粗糙度。在本公开的实施例1-14(下文详细讨论)中，使用图像分析工具(gwyddion2.50版)来分析生成的样品纳米管织物的afm图像。gwyddion是用于spm(扫描探针显微镜)数据可视化和分析的模块化程序(在撰写本公开内容时可以在线获得)，其主要用于分析通过扫描探针显微镜技术获得的高度场。在实施例1-14中，使用veecoinstruments有限公司d3100afm来收集afm图像，使用nanosensorstmplus非接触/敲击模式-高共振频率(ppp-nhc)探针，扫描尺寸为2.5um，敲击模式下每行512个点。实施例1-14中的取向测量通过对样品纳米管织物的sem图像使用类似的视觉分析工具来进行。对于这些取向测量，使用feixl30tmp扫描电子显微镜在10kv下收集图像，光斑尺寸为3，工作距离为5mm。157.应当注意，目前有多种分析工具和技术可以用于分析和量化纳米级(即纳米数量级)的材料层的粗糙度或光滑度以及分析材料层内高纵横比纳米元件的取向。这样的工具和技术是本领域技术人员众所周知的。因此，优选地，本公开的方法不限于在本公开的示例中使用的关于图8的方法步骤870的具体分析和量化方法/工具，因为这些方法和工具仅旨在作为非限制性示例。158.图9是总结在实施例1-14中呈现的数据和结果的表格900，每一行列出用于每个实施例的参数和从每个实施例中获得的结果，如第一列(“实施例#”)所示。在实施例1-14的每一个中，使用图7a中详述的方法形成样品纳米管织物，以提供根据图8的方法的四个纳米管织物粗糙度曲线(图10a-10d)中的至少一个的数据点。每个实施例中使用的具体cnt制剂、离子物质类型和离子物质浓度水平分别列在表900的第二、第三和第四列中。此外，对于每个实施例的所得纳米管织物，织物内纳米管元件的rms表面粗糙度和位置取向的标准偏差(指示织物内的起伏程度)分别列于表900的第五和第六列中。最后，记录每个实施例中产生的测试数据的相关图列在表900的第七列中。159.如表900中总结的，在实施例1-14中，使用了两种纳米管制剂(“x”和“y”)，每种具有两种类型的离子物质(硝酸铵和四甲基甲酸铵)，以形成多个样品纳米管织物，其用于实现四种不同的纳米管织物粗糙度曲线(图10a-10d)。如将在下面讨论的，图10a是纳米管织物粗糙度曲线1010，其对应于纳米管制剂“x”的硝酸铵(nh4no3)浓度。图10b是纳米管织物粗糙度曲线1020，其对应于纳米管制剂“x”的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度。图10c是纳米管织物粗糙度曲线1030，其对应于纳米管制剂“y”的硝酸铵(nh4no3)浓度。图10d是纳米管织物粗糙度曲线1040，其对应于纳米管制剂“y”的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度。160.在纳米管制剂“x”(用于实施例1-7)中使用的纳米管元件主要是多壁碳纳米管，其具有大量的扭结和弯曲并显示出132nm的中值长度和260nm的第95个百分位长度。在纳米管制剂“y”(用于实施例8-14)中使用的纳米管元件主要是单壁碳纳米管，其相对笔直(即具有较少的弯曲和扭结)并显示出187nm的中值长度和494nm的第95个百分位长度。在纳米管制剂“x”中使用的纳米管元件的示例在图4c和4d的tem图像中显示并在上面讨论这些图时进行了讨论。在纳米管制剂“y”中使用的纳米管元件的示例在图4e和4f的tem图像中显示并在上面讨论这些图时进行了讨论。161.纳米管制剂“x”和纳米管制剂“y”首先通过以下方法实现。将50克选定类型(如上所述)的原始(即未官能化的)碳纳米管(cnt)在微电子级硝酸中回流。原始纳米管的供应(例如在本公开的实施例中使用以及在图4a-4e中描述的那些)可以从许多供应商(例如thomasswan、nano-c和zeoncorporation)处购买。基于起始cnt材料优化硝酸浓度、回流时间和温度。例如，在120℃下将cnt在浓硝酸(40％)中回流4-14小时。在硝酸回流步骤之后，在0.35-3％的硝酸溶液(8-16l)中稀释酸中的cnt悬浮液，并对其进行几次错流过滤(cff)。前几次cff(以下称为cff1)可以除去悬浮液中的酸和可溶性金属盐。cff1步骤期间悬浮液的ph值通过在每个步骤后在0.35-3％硝酸中回收材料而保持在1 /-0.3。通常，执行5到11个cff1步骤。在cff1步骤之后，将滞留物收集于di水中，用氢氧化铵(浓度29％)将纳米管：di水悬浮液的ph值增加到8 /-0.2并进行超声。该液体通过另一组cff通道(以下称为cff2)。cff2可以除去溶液中的无定形碳杂质。在cff2工艺之后，将滞留物收集在di水中，并将纳米管：di水液体的ph值调节至ph8 /-0.2，并将溶液在冷却的超声波浴(4-5℃)中超声120分钟。162.在该工艺步骤中，可以通过控制用于从cff2膜回收滞留物的di水的体积来实现cnt制剂的所需浓度或光密度。例如，若在最后一个cff2步骤之前cnt制剂的光密度为2且体积为2l，假设此时通过渗透液的光密度损失可忽略不计，则1l的回收体积可以导致接近4的光密度。类似地，如果在最后一个cff2步骤之前cnt制剂的光密度为2且体积为16l，则1l的回收体积可以导致cnt制剂的光密度为32。实际可以达到的cnt制剂浓度(光密度)取决于但不限于反应中使用的起始cnt负载、反应条件、cff步骤数、cff膜孔径、cff膜表面积、和ph值。163.最后，以约70000-100000g将制剂离心两次或三次，每次约20-30分钟。在某些情况下，在离心过程之间将制剂的ph值调节到8 /-0.2，由此可以通过沉降来除去液体中残留的金属或碳纳米颗粒。在离心步骤之后，收集上清液并用作最终纯化的纳米管制剂。最终纳米管施涂溶液的浓度取决于所使用的离心条件。通常对于旋涂施涂，使用在550nm波长下测量的光密度为10-100且ph为7 /-0.5的cnt溶液。164.此外，在实施例2-8和9-24中，将选定的离子物质(实施例2-4和9-11为硝酸铵，实施例5-7和12-14为四甲基甲酸铵)引入到纯化的纳米管中，对于每个实施例，将选定的离子物质的浓度水平调节(如上文图7a-7d的讨论中所述)至选定的测试浓度水平。在实施例1和8中，离子物质浓度选择为基本上为零。之后，在每个实施例中，将调节过的纳米管制剂旋涂在二氧化硅基底上，以形成约20nm厚的纳米管织物层。具体而言，进行四次旋涂操作以形成实施例1-7的纳米管织物层，并且进行三次旋涂操作以形成实施例8-14的纳米管织物层。165.对于所有操作，旋涂操作如下。将原始晶片在250℃的热板上预烘烤5分钟。冷却后，将晶片置于旋涂工具中并进行预润湿步骤，将约3ml的去离子水分散到晶片上，然后旋转约3s并以280rpm的转速甩掉。在该预润湿步骤之后，将大约3ml调节过的溶液分散到晶片上，同时晶片以60rpm旋转。在该溶液分散步骤之后，晶片随后以不同的转速(35-180rpm)经历一系列步骤，以确保溶液在旋涂过程中均匀分散在晶片上。最后，将转速提高到2000rpm，持续10秒。在每次旋涂操作之间，将晶片放置在250℃的热板上三分半钟。在冷却循环之后，重复整个工艺，从而在晶片上施加所需数量的施涂溶液涂层。166.图10a所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1010，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“x”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1010中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例1提供的1012、实施例2提供的1014、实施例3提供的1016、和实施例4提供的1018。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1019，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.4mm-1.1mm)。对于图10a的纳米管制剂粗糙度曲线1010，该示例性应用的参数设想为具有小于2.8nm的rms粗糙度和大约20°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。167.图10b所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1020，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“x”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1020中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例1提供的1022、实施例5提供的1024、实施例6提供的1026、和实施例5提供的1028。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1029，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.4mm-1.5mm)。对于图10b的纳米管制剂粗糙度曲线1020，该示例性应用的参数设想为具有小于2.2nm的rms粗糙度和大约27°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。168.图10c所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1030，其对应于与作为离子物质的硝酸铵(nh4no3)一起使用的纳米管制剂“y”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1030中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例8提供的1032、实施例9提供的1034、实施例10提供的1036、和实施例11提供的1038。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1039，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.1mm-0.6mm)。对于图10c的纳米管制剂粗糙度曲线1030，该示例性应用的参数设想为具有小于3.1nm的rms粗糙度和大约26°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。169.图10d所示为根据本发明的方法的纳米管制剂粗糙度曲线1040，其对应于与作为离子物质的四甲基甲酸铵(tmafm)一起使用的纳米管制剂“y”(如上所述)。纳米管制剂粗糙度曲线1040中所示的曲线通过四个数据点绘制：实施例8提供的1042、实施例12提供的1044、实施例13提供的1046、和实施例14提供的1048。如上面关于图6所描述的，绘制利用范围1049，以指示将在本文使用的示例性应用的给定参数内提供纳米管织物的离子物质浓度的范围(约0.1mm-1.0mm)。对于图10d的纳米管制剂粗糙度曲线1040，该示例性应用的参数设想为具有小于2.4nm的rms粗糙度和大约27°或更高的取向标准偏差(代表基本较低的起伏程度)的纳米管织物。170.图11所示为用于说明实施例1-14中形成的纳米管织物的表面粗糙度的材料层高度映射方法的说明图。该材料层高度映射方法用于生成图12b、13b、14b、15b、16b、17b、18b、19b、20b、21b、22b、23b、24b和25b，其以图解的方式说明了在实施例1-14的每一个中对纳米管织物拍摄的afm图像的地形图。如上文关于图8的方法步骤870所述，对于实施例1-14中形成的每个纳米管织物生成afm图像。然后，如上所述，对这些afm图像进行视觉分析，以实现512×512的纳米管织物表面高度数值表。之后，图11所示的材料层高度映射方法通过首先将512×512表中的值组织成4个元素(2×2)组，将每个组中的四个值平均，然后使用该平均值表示四个原始元素，从而将高度值的512×512表减至高度值的128×128表。之后，对这些平均值中的每一个进行量化(如图11所示)并分配4×4像素块1130a-1130f。之后，绘制这些4×4像素块1130a-1130f，从而以图形方式代表每个纳米管织物的表面(如图12b)。171.图11中，使用凹凸材料层1110代表实施例1-14的样品纳米管织物。测量尺1120用于指示材料表面1110a的高度落在标称表面平面之上或之下(类似于上面讨论的图2b和3b中的水平表面线230和水平表面线330)。之后使用该尺生成量化块图1130。在实施例1-14中，织物的标称表面平面上方或下方 /-20nm的范围足以包括由生成的afm图像所测量的所有值。同样地，八个块1120a-1130f用于表示-20nm到20nm之间的5nm范围，如图11所示。以这种方式，可以实现在视觉上代表纳米管织物表面的黑线图，以便说明本公开中的纳米管织物的不同表面纹理。172.应该注意的是，图12b、13b、14b、15b、16b、17b、18b、19b、20b、21b、22b、23b、24b和25b的高度映射地形图像仅旨在用于本公开的比较纳米管织物表面纹理的视觉说明。实施例1-14中的rms粗糙度测量(总结在图9的表900的第五列中，并分别用于生成图10a、10b、10c和10d中的纳米管织物粗糙度曲线1010、1020、1030和1040)都是从对这些实施例中的每个纳米管织物产生的512×512afm图像的视觉分析计算的,如上面关于图8的方法步骤870详细描述的那样。实施例1173.图12a-12c说明根据实施例1的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例1的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有基本上为零的离子物质浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图12a所示为获得的纳米管织物的sem图像1201，图12b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1202，而图12c所示为归一化直方图1203，其描绘了sem图像1201中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例1中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.72nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为14°(表明织物内有适度的起伏)。对由纳米管制剂“x”形成且制剂中基本不存在离子物质的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1012和图10b中的数据点1022。实施例2174.图13a-13c说明根据实施例2的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例2的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图13a所示为获得的纳米管织物的sem图像1301，图13b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1302，而图13c所示为归一化直方图1303，其描绘了sem图像1301中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例2中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.36nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为27°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1014。实施例3175.图14a-14c说明根据实施例3的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例3的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图14a所示为获得的纳米管织物的sem图像1401，图14b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1402，而图14c所示为归一化直方图1403，其描绘了sem图像1401中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例3中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.04nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为25°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1016。实施例4176.图15a-15c说明根据实施例4的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例4的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图15a所示为获得的纳米管织物的sem图像1501，图15b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1502，而图15c所示为归一化直方图1503，其描绘了sem图像1501中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例4中形成的纳米管织物的rms粗糙度为4.10nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为31°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10a中的数据点1018。实施例5177.图16a-16c说明根据实施例5的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例5的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图16a所示为获得的纳米管织物的sem图像1601，图16b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1602，而图16c所示为归一化直方图1603，其描绘了sem图像1601中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例5中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.95nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为29°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1024。实施例6178.图17a-17c说明根据实施例6的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例6的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图17a所示为获得的纳米管织物的sem图像1701，图17b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1702，而图17c所示为归一化直方图1703，其描绘了sem图像1701中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例6中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.22nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1026。实施例7179.图18a-18c说明根据实施例7的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例7的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“x”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的四次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图18a所示为获得的纳米管织物的sem图像1801，图18b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1802，而图18c所示为归一化直方图1803，其描绘了sem图像1801中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例7中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.61nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差基本未定义(表明织物内基本没有起伏)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“x”形成的该织物进行测量，用于提供图10b中的数据点1028。实施例8180.图19a-19c说明根据实施例8的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例8的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有基本上为零的离子物质浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图19a所示为获得的纳米管织物的sem图像1901，图19b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图1902，而图19c所示为归一化直方图1903，其描绘了sem图像1901中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例8中形成的纳米管织物的rms粗糙度为1.77nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为25°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由纳米管制剂“y”形成且制剂中基本不存在离子物质的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1032和图10d中的数据点1042。实施例9181.图20a-20c说明根据实施例9的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例9的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.71mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图20a所示为获得的纳米管织物的sem图像2001，图20b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2002，而图20c所示为归一化直方图2003，其描绘了sem图像2001中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例9中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.22nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为0.71mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1034。实施例10182.图21a-21c说明根据实施例10的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例10的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.43mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图21a所示为获得的纳米管织物的sem图像2101，图21b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2102，而图21c所示为归一化直方图2103，其描绘了sem图像2101中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例10中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.62nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为1.43mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1036。实施例11183.图22a-22c说明根据实施例11的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例11的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为8.14mm的硝酸铵(nh4no3)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图22a所示为获得的纳米管织物的sem图像2201，图22b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2202，而图22c所示为归一化直方图2203，其描绘了sem图像2201中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例11中形成的纳米管织物的rms粗糙度为3.82nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由硝酸铵(nh4no3)浓度水平约为8.14mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10c中的数据点1038。实施例12184.图23a-23c说明根据实施例12的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例12的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为0.75mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图23a所示为获得的纳米管织物的sem图像2301，图23b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2302，而图23c所示为归一化直方图2303，其描绘了sem图像2301中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例12中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.33nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为34°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为0.75mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1044。实施例13185.图24a-24c说明根据实施例13的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例13的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为1.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图24a所示为获得的纳米管织物的sem图像2401，图24b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2402，而图24c所示为归一化直方图2403，其描绘了sem图像2401中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例13中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.50nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为30°(表明织物内有较低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为1.50mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1046。实施例14186.图25a-25c说明根据实施例14的参数使用本公开的方法(如上文详细描述的那样)制备的纳米管织物内的表面粗糙度和起伏程度。实施例14的纳米管织物通过以下方式形成，即，取纳米管制剂“y”的样品(如上文详细描述的那样配制)，调节纳米管制剂以具有约为7.50mm的四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平(如上文关于图7a-7d详细描述的那样)，之后在硅晶片上执行调节过的纳米管制剂的三次旋涂操作(再次如上文详细描述的那样)，以形成约20nm厚的纳米管织物。图25a所示为获得的纳米管织物的sem图像2501，图25b所示为所获得的纳米管织物表面的地形图2502，而图25c所示为归一化直方图2503，其描绘了sem图像2501中所示的纳米管元件的位置取向频率。如图9所示，实施例14中形成的纳米管织物的rms粗糙度为2.78nm，织物内纳米管位置取向的标准偏差约为28°(表明织物内有适度低的起伏程度)。对由四甲基甲酸铵(tmafm)浓度水平约为7.50mm的纳米管制剂“y”形成的该织物进行测量，用于提供图10d中的数据点1048。187.尽管本发明已经用其特定实施方式进行了描述，但是对于本领域的技术人员来说，许多其他的变化和修改以及其他用途将变得显而易见。因此，优选地，本发明不受本公开具体内容的限制，而是由所附权利要求限定；并且这些权利要求将包括对所描述内容的修改和改进。当前第1页12当前第1页12
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