为了生产更轻、更好的导电材料，ORNL研究人员在平铜基板上沉积了排列整齐的碳纳米管，形成了一种金属基复合材料，其电流处理能力和机械性能优于铜本身。将碳纳米管（CCT）集成到铜基质中并不是提高导电性和机械性能的新想法。碳纳米管因其重量轻、强度高、导电性强而成为导电材料的绝佳选择。然而，在过去，研究人员对碳纳米管复合材料的研究仅限于尺寸，只能在微米或毫米之间产生复合材料，其可扩展性有限，或提高了材料的长度性能。

ORNL团队决定尝试静电纺丝沉积单壁纳米管，即通过电场喷射原料液体生成复合纤维，这是一种高度可操作的方法。ORNL化学系博士后研究员李凯解释说，该技术可以控制沉积材料的结构和方向。在这种情况下，科学家可以成功地将碳纳米管规则统一到提高电流流动性的统一方向。

然后，研究小组利用真空涂层技术在碳纳米管铜带顶部添加了一层铜膜。然后涂层样品在真空炉中退火，形成致密均匀的铜层，产生导电性高的铜碳纳米管网络，使铜扩散到碳纳米管基质中。这样，ORNL研究人员生成了一种铜碳纳米管复合材料，长10厘米，宽4厘米，性能特殊。他们利用美国能源部科技办公室科学中心的用户设施，分析了材料的微观结构特性。

研究人员发现，与纯铜相比，复合材料的电流容量增加了14%，机械性能增加了20%，如ACS纳米材料的应用。碳纳米管的所有优良特性都嵌入在铜基体中，我们的目标是提高机械强度、重量和电流容量。最终目标是获得更好的导体和更少的功耗，以提高设备的效率和性能。例如，性能的改进意味着我们可以减少体积，提高先进调速电机系统的功率密度。

这项工作是基于ORNL丰富的超导研究经验，开发了各种优秀的低电阻导电材料。实验室的超导技术已经授权许多工业公司实现高容量电力传输，并最大限度地减少功耗。

Aytug表示，虽然新的复合材料突破直接影响调速电机，但它可以提高系统在效率、质量和尺寸方面的电气化。他说，通过商业可行技术提高性能特性意味着为设计适合各种电气系统和工业应用的先进导体提供了新的可能性。ORNL团队仍在探索双壁碳纳米管等沉积技术，如超声喷涂层和辊系统，以生产1米长的复合材料。ORNL动力驱动技术项目经理Burakozpineci指出，调速电机主要由绕组组成。为了实现2025年美国能源部汽车技术办公室电动汽车的目标，我们需要提高动力驱动的功率密度，将微型减速电机体积缩小到目前的八分之一，这意味着使用性能更好的材料。