ካርቦን ናኖቱብስየሚገርሙ ነገሮች ናቸው።ከሰው ፀጉር ቀጭን ሲሆኑ ከብረት ብረት የበለጠ ጠንካራ ሊሆኑ ይችላሉ.

እንዲሁም በጣም የተረጋጉ፣ ክብደታቸው ቀላል እና የማይታመን የኤሌክትሪክ፣ የሙቀት እና ሜካኒካል ባህሪያት አሏቸው።በዚህ ምክንያት, ብዙ አስደሳች የወደፊት ቁሳቁሶችን የማዳበር አቅም ይይዛሉ.

እንደ የቦታ አሳንሰር ያሉ የወደፊቱን ቁሳቁሶች እና አወቃቀሮችን ለመገንባት ቁልፉን ሊይዙ ይችላሉ.

እዚህ ፣ ምን እንደሆኑ ፣ እንዴት እንደተሠሩ እና ምን ዓይነት አፕሊኬሽኖች እንደሚኖራቸው እንመረምራለን ።ይህ የተሟላ መመሪያ እንዲሆን የታሰበ አይደለም እና እንደ ፈጣን አጠቃላይ እይታ ብቻ ለመጠቀም የታሰበ ነው።

ምንድን ናቸውካርቦን ናኖቱብስእና ንብረቶቻቸው?

ካርቦን ናኖቱብስ (በአጭሩ CNTs) እንደ ስሙ እንደሚያመለክተው ከካርቦን የተሠሩ ጥቃቅን ሲሊንደራዊ መዋቅሮች ናቸው።ነገር ግን ማንኛውም ካርቦን ብቻ ሳይሆን፣ CNT's graphene የሚባሉ የአንድ ነጠላ የካርቦን ሞለኪውሎች ጥቅልል ​​ሉሆችን ያቀፈ ነው።

እነሱ በሁለት ዋና ዓይነቶች የመምጣት አዝማሚያ አላቸው-

1. ነጠላ-ግድግዳ የካርቦን ናኖቶብስ(SWCNTs) - እነዚህ ከ 1 nm ያነሰ ዲያሜትር አላቸው.

2. ባለ ብዙ ግድግዳ የካርቦን ናኖቱብስ(MWCNTs) - እነዚህ በርካታ ተያያዥነት ያላቸው ናኖቱቦችን ያቀፉ እና ከ100 nm በላይ ሊደርሱ የሚችሉ ዲያሜትሮች አሏቸው።

በሁለቱም ሁኔታዎች፣ CNTs ከበርካታ ማይክሮሜትሮች እስከ ሴንቲሜትር መካከል ያለው ተለዋዋጭ ርዝመት ሊኖራቸው ይችላል።

ቱቦዎቹ ከግራፊን ብቻ የተገነቡ እንደመሆናቸው መጠን ብዙ አስደሳች ባህሪያቱን ይጋራሉ።ለምሳሌ CNTs ከ sp2 ቦንዶች ጋር ተያይዘዋል - እነዚህ በሞለኪውል ደረጃ እጅግ በጣም ጠንካራ ናቸው።

ካርቦን ናኖቱብስ በቫን ደር ዋልስ ኃይሎች በኩል አንድ ላይ የመገጣጠም ዝንባሌ አላቸው።ይህም ከፍተኛ ጥንካሬ እና ዝቅተኛ ክብደት ይሰጣቸዋል.በተጨማሪም ከፍተኛ ኤሌክትሪክ-ኮንዳክሽን እና የሙቀት-አማቂ ቁሶች ናቸው.

"የግለሰብ CNT ግድግዳዎች ቻሪሊቲ ተብሎ በሚጠራው የቱቦው ዘንግ አንፃር እንደ ጥልፍልፍ አቅጣጫ ላይ በመመስረት ብረት ወይም ሴሚኮንዳክተር ሊሆኑ ይችላሉ።"

ካርቦን ናኖቱብስ አዳዲስ ቁሶችን ለማምረት እንዲስብ የሚያደርጋቸው ሌሎች አስደናቂ የሙቀት እና ሜካኒካል ባህሪያት አሏቸው።

ካርቦን ናኖቱብስ ምን ያደርጋሉ?

ቀደም ሲል እንዳየነው የካርቦን ናኖቱብስ በጣም ያልተለመዱ ባህሪያት አሏቸው.በዚህ ምክንያት CNTs ብዙ አስደሳች እና የተለያዩ አፕሊኬሽኖች አሏቸው።

በ2013 በዊኪፔዲያ በሳይንስ ዳይሬክት መሰረት የካርቦን ናኖቱብ ምርት በአመት ከበርካታ ሺህ ቶን በልጧል።እነዚህ nanotubes በሚከተሉት ውስጥ መጠቀምን ጨምሮ ብዙ አፕሊኬሽኖች አሏቸው፡-

• የኃይል ማከማቻ መፍትሄዎች
• የመሣሪያ ሞዴሊንግ
• የተዋሃዱ መዋቅሮች
• አውቶሞቲቭ ክፍሎች፣ በሃይድሮጂን ነዳጅ ሴል መኪናዎች ውስጥ ሊሆኑ የሚችሉትን ጨምሮ
• የጀልባ ቀፎዎች
• የስፖርት ዕቃዎች
• የውሃ ማጣሪያዎች
• ቀጭን ፊልም ኤሌክትሮኒክስ
• ሽፋኖች
• አንቀሳቃሾች
• ኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ
• ጨርቃ ጨርቅ
• ባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች፣ የአጥንት እና የጡንቻ ቲሹ ምህንድስና፣ ኬሚካላዊ መላኪያ፣ ባዮሴንሰር እና ሌሎችንም ጨምሮ

ምንድን ናቸውባለ ብዙ ግድግዳ የካርቦን ናኖቱብስ?

ቀደም ሲል እንዳየነው፣ ባለ ብዙ ግድግዳ ካርቦን ናኖቱብስ ከበርካታ የተጠላለፉ ናኖቱብስ የተሠሩ ናኖቱቦች ናቸው።ከ 100 nm በላይ ሊደርሱ የሚችሉ ዲያሜትሮች አላቸው.

ርዝመታቸው ከሴንቲሜትር በላይ ሊደርሱ እና በ10 እና 10 ሚሊዮን መካከል የሚለያዩ ምጥጥነ ገጽታ ይኖራቸዋል።

ባለ ብዙ ግድግዳ ናኖቱብስ ከ6 እስከ 25 ወይም ከዚያ በላይ የተጠጋጉ ግድግዳዎችን ሊይዝ ይችላል።

MWCNTs እጅግ በጣም ብዙ በሆኑ የንግድ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሊበዘብዙ የሚችሉ አንዳንድ ጥሩ ባህሪያት አሏቸው።እነዚህ ያካትታሉ:

• ኤሌክትሪካል፡ MWNTs በትክክል ወደ ውህድ መዋቅር ሲዋሃዱ በጣም የሚመሩ ናቸው።የውጭው ግድግዳ ብቻውን እየመራ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል, የውስጥ ግድግዳዎች ለኮንዳክሽን መሳሪያዎች አይደሉም.
• ሞርፎሎጂ፡ MWNT ዎች ከፍተኛ ምጥጥነ ገጽታ አላቸው፣ ርዝመታቸው በተለምዶ ከ100 እጥፍ በላይ ዲያሜትር ያለው እና በአንዳንድ ሁኔታዎች በጣም ከፍ ያለ ነው።የእነሱ አፈፃፀም እና አተገባበር የተመሰረተው በንፅፅር ምጥጥነ ገጽታ ላይ ብቻ ሳይሆን በተጣበቀ ሁኔታ እና በቧንቧዎቹ ቀጥተኛነት ላይ ነው, ይህ ደግሞ በቧንቧዎቹ ውስጥ ያሉ ጉድለቶች ደረጃ እና መጠን ነው.
• አካላዊ፡ እንከን የለሽ፣ ግለሰባዊ፣ MWNTs እጅግ በጣም ጥሩ የመሸከም አቅም አላቸው እና ወደ ውህድ ሲዋሃዱ እንደ ቴርሞፕላስቲክ ወይም ቴርሞሴት ውህዶች ጥንካሬውን በእጅጉ ሊጨምሩ ይችላሉ።