日本産業技術綜合研究所(AIST)建立了一項可低成本且穩定生產奈米碳管(CNT)薄膜的技術。CNT因具備優異導電性，廣泛應用於觸控面板與太陽能面板電極等電子元件。為充分發揮其導電性能，關鍵在於原料CNT粉末須達到充分且均勻的分散狀態。CNT為碳原子以筒狀結構排列形成的奈米材料。
將其分散後製成薄膜，可作為電極或導電助劑材料。CNT分散方式主要分為乾式與濕式兩種。乾式製程不使用溶劑，但需專用設備，成本較高且不利於大量生產；濕式製程則利用溶劑與分散劑使CNT形成分散液，較具成本優勢，因此較為普遍。然而，濕式製程一般須透過超音波處理以震散團聚的CNT，但在此過程中可能導致CNT結構受損，進而降低薄膜品質與導電性能。
AIST在利用濕式製程為前提之下，著手開發不仰賴超音波處理的分散技術。研究團隊選用聚丙烯酸(PAA)作為分散劑，並與27種不同溶劑組合進行實驗。以往CNT分散性的評估大多以分散液吸光度為指標，此次研究則改以CNT本體狀態為評估核心，透過掃描式電子顯微鏡(SEM)影像分析CNT的解纖程度，據以判定分散性。研究團隊將上述實驗數據導入機器學習模型，進一步預測約10萬種有機溶劑對CNT分散性的適用性。此外，AIST結合漢森溶解度參數(Hansen Solubility Parameter; HSP)理論，建構可視化的「CNT分散地圖」，使分散性得以直觀呈現。透過此分散地圖，可依目標解纖程度快速鎖定最適溶劑。
研究結果顯示，只要溶劑選擇適當，即使採用較超音波處理更為溫和的機械處理條件，亦能達成良好分散效果，進而避免CNT損傷並提升薄膜品質。此項成果將可望為CNT薄膜的低成本量產與高品質製程提供關鍵技術基礎。