Kwa sababu ya msongamano wake wa chini, nguvu ya juu, ugumu wa juu, kubadilika kwa juu, conductivity ya juu, mgawo wa chini wa upanuzi wa mafuta na sifa nyingine za kazi nyingi, nyuzi za kaboni nanotube huchukuliwa kuwa malighafi muhimu kwa ajili ya maandalizi ya nyuzi za super, vifaa vya uwazi vya conductive, chips za kizazi kijacho za kaboni, na kuwa na matumizi makubwa ya uwezo katika nyanja za ulinzi wa kitaifa na anga ya kijeshi.

Walakini, kwa sababu ya uwezo wake wa kunyonya wa nuru inayoonekana, nanotubes za kaboni huchukuliwa kuwa nyenzo nyeusi zaidi ulimwenguni, na uso wake ni fuwele sana na ajizi ya kemikali, kwa hivyo haiwezekani kutumia njia za kawaida za kuzipaka rangi kwa kemikali, na kusababisha rangi yake nyeusi isiyoweza kukidhi mahitaji ya bidhaa za mtindo, ambayo inazuia sana matumizi yake katika uwanja wa vifaa vinavyoweza kuvaliwa na vifaa vinavyoweza kubadilika. Kwa kuongezea, kama nyenzo ya kawaida ya kaboni, nanotubes za kaboni ni rahisi kuchoma katika mazingira ya halijoto ya juu ya aerobic, ambayo pia hupunguza matumizi yake katika anga na nyanja zingine kwa kiwango kikubwa.

Hivi majuzi, timu ya watafiti ya Chuo Kikuu cha Tsinghua imefanya mafanikio muhimu katika utayarishaji unaoweza kudhibitiwa wa nyuzi za rangi ya kaboni nanotube za utendaji wa juu, na kuandaa nyuzi za rangi za nanotube za kaboni kwa mara ya kwanza. Fiber hii ya nanotube ina ustahimilivu bora wa moto na uimara, ambayo hutatua tatizo la muda mrefu kwamba nanotubes za kaboni ni vigumu kupaka rangi na kuwaka, inaboresha kwa kiasi kikubwa faida zake za utendakazi, na kupanua nyanja za matumizi yake.

Wakihamasishwa na rangi ya kimuundo katika maumbile, watafiti walipendekeza kwanza wazo la kutumia kanuni ya upakaji rangi wa muundo kutambua upakaji rangi wa nanotubes za kaboni. Kwa kutumia teknolojia ya uwekaji wa safu ya atomiki ili kufunika safu ya titan dioksidi (TiO2) mipako mnene yenye unene wa 50 ~ 300nm pekee kwenye uso wa nyuzi za nanotube za kaboni kunaweza kufanya uso wa nyuzi za nanotube za kaboni kuonyesha rangi angavu. Kwa kusoma utaratibu wa chromogenic wa nyuzi za nanotube za kaboni, inabainika kuwa wakati mwanga wa tukio unafikia uso wa nyuzi za kaboni nanotube iliyofunikwa na safu ya TiO2, mwanga mwingi wa tukio hutoa kuakisi, kutawanya au kuakisi kwenye uso wa safu ya TiO2, isipokuwa kwamba sehemu ndogo yake inafyonzwa. Kutokana na tofauti kati ya uakisi na fahirisi ya kuakisi ya mwanga unaoonekana kati ya TiO2 na nanotube ya kaboni, safu ya TiO2 na uso wa nyuzi za nanotube za kaboni zina mwingiliano wa filamu nyembamba, Hivyo, nyuzi za nanotube za kaboni zilizopakwa safu ya TiO2 hutoa rangi nzuri. Kwa kubadilisha aina na unene wa oksidi (kama vile oksidi ya zinki, oksidi ya alumini, oksidi ya magnesiamu, oksidi ya silicon, nk. pamoja na TiO2), mabadiliko ya rangi ya uso wa nyuzi za nanotube za kaboni zinaweza kupatikana. Njia hii ina ulimwengu mzuri na inaweza kutumika kwa aina yoyote ya nyuzi za nanotube za kaboni.

Watafiti pia waligundua kuwa nyuzi za rangi ya kaboni nanotube ina mali bora: kwanza, kuna dhamana ya kemikali kati ya mipako ya oksidi na uso wa nyuzi za kaboni nanotube, ambayo inafanya kuwa na mshikamano mkali; Rangi ya kimuundo ya nanotubes za kaboni kulingana na mipako ya oksidi inaonyesha uimara wa hali ya juu na inaweza kuhimili safisha 2000 na mionzi ya ultraviolet ya kiwango cha juu kwa zaidi ya miezi 10; Nyuzi za nanotube za kaboni zilizofunikwa na mipako ya oksidi zina upungufu mkubwa wa moto. Ikilinganishwa na nyuzi za nanotube za kaboni, bado haziwaka baada ya saa 8 za kuwasiliana na moto, na zinaweza kudumisha muundo kamili. Kwa kuongeza, mipako ya oksidi ina athari kidogo juu ya mali ya awali ya umeme na mitambo ya nyuzi za kaboni nanotube.

Teknolojia ya aina hii ya kupaka rangi ya muundo wa nanotube ya kaboni kulingana na mipako ya oksidi isokaboni inaboresha kwa kiasi kikubwa sifa za ndani za nanotubes za kaboni na kupanua vyema sehemu zao za matumizi. Utafiti husika ulichapishwa kuhusu "maendeleo ya sayansi" chini ya jina la "upakaji rangi wa miundo wa nanotubes za kaboni zinazodumu zaidi na ambazo zimestaafu kwa moto".