Въглеродни нанотръбиса невероятни неща. Те могат да бъдат по -силни от стоманата, докато са по -тънки от човешката коса.

Те също са силно стабилни, леки и имат невероятни електрически, термични и механични свойства. Поради тази причина те притежават потенциала за развитието на много интересни бъдещи материали.

Те могат също да държат ключа за изграждането на материалите и конструкциите на бъдещето, като космически асансьори.

Тук изследваме какви са те, как се правят и какви приложения имат тенденция да имат. Това не е предназначено да бъде изчерпателно ръководство и е предназначено да се използва само като бърз преглед.

Какво евъглеродни нанотръбиА техните свойства?

Въглеродните нанотръби (CNT за кратко), както подсказва името, са минутни цилиндрични структури, направени от въглерод. Но не само всеки въглерод, CNT се състои от навити листове от един слой въглеродни молекули, наречени графен.

Те са склонни да идват в две основни форми:

1. Едностенни въглеродни нанотръби(SWCNT) - Те са склонни да имат диаметър по -малък от 1 nm.

2. Много стени въглеродни нанотръби(MWCNT) - Те се състоят от няколко концентрично свързани с нанотръбите и са склонни да имат диаметри, които могат да достигнат над 100 nm.

И в двата случая CNT могат да имат променливи дължини между няколко микрометра до сантиметри.

Тъй като тръбите са изградени изключително от графен, те споделят много от интересните му свойства. CNT, например, са свързани с SP2 връзки - те са изключително силни на молекулярно ниво.

Въглеродните нанотръби също имат тенденцията да се въже заедно чрез сили на ван дер Ваалс. Това им осигурява висока якост и ниско тегло. Те също са склонни да бъдат силно електрически проводими и термично проводими материали.

„Отделните CNT стени могат да бъдат метални или полупроводникови в зависимост от ориентацията на решетката по отношение на оста на тръбата, която се нарича хиралност.“

Въглеродните нанотръби имат и други невероятни термични и механични свойства, които ги правят привлекателни за разработване на нови материали.

Какво правят въглеродните нанотръби?

Както вече видяхме, въглеродните нанотръби имат някои много необичайни свойства. Поради това CNT имат много интересни и разнообразни приложения.

Всъщност от 2013 г., според Wikipedia чрез Science Direct, производството на въглеродни нанотръби надхвърля няколко хиляди тона годишно. Тези нанотръби имат много приложения, включително употреба в:

• Решения за съхранение на енергия
• Моделиране на устройството
• Композитни структури
• Автомобилни части, включително потенциално в автомобили с водородни горивни клетки
• Корпуси на лодка
• Спортни стоки
• Водни филтри
• Тънка филмова електроника
• Покрития
• Задействащи механизми
• Електромагнитно екраниране
• Текстил
• Биомедицински приложения, включително тъканно инженерство на костите и мускулите, химическо доставяне, биосензори и други

Какво емного стени въглеродни нанотръби?

Както вече видяхме, многостепенните въглеродни нанотръби са онези нанотръби, направени от няколко концентрично взаимосвързани нанотръби. Те са склонни да имат диаметри, които могат да достигнат над 100 nm.

Те могат да достигнат над сантиметри по дължина и са склонни да имат съотношения на аспектите, които варират между 10 и 10 милиона.

Многостенните нанотръби могат да съдържат между 6 и 25 или повече концентрични стени.

MWCNT имат някои отлични свойства, които могат да бъдат експлоатирани в голям брой търговски приложения. Те включват:

• Електрически: MWNT са силно проводими, когато са правилно интегрирани в композитна структура. Трябва да се отбележи, че само външната стена се провежда, вътрешните стени не са от съществено значение за проводимостта.
• Морфология: MWNT имат високо съотношение на страните, с дължини обикновено повече от 100 пъти по -голям от диаметъра и в определени случаи много по -високи. Изпълнението и приложението им се основават не само на съотношението на страните, но и на степента на заплитане и правата на тръбите, което от своя страна е функция както на степента, така и на измерението на дефектите в тръбите.
• Физически: Без дефекти, индивидуални, MWNT имат отлична якост на опън и когато се интегрират в композит, като термопластични или терморезирани съединения, могат значително да увеличат силата му.