Въглеродни нанотръбиса невероятни неща.Те могат да бъдат по-здрави от стоманата, докато са по-тънки от човешки косъм.

Освен това са изключително стабилни, леки и имат невероятни електрически, термични и механични свойства.Поради тази причина те притежават потенциал за разработването на много интересни бъдещи материали.

Те може също така да държат ключа към изграждането на материалите и структурите на бъдещето, като космически асансьори.

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

Какво савъглеродни нанотръбии техните свойства?

Въглеродните нанотръби (накратко CNT), както подсказва името, са миниатюрни цилиндрични структури, направени от въглерод.Но не просто въглерод, CNT се състои от навити листове от един слой въглеродни молекули, наречени графен.

Те обикновено идват в две основни форми:

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

2. Многостенни въглеродни нанотръби(MWCNTs) - Те се състоят от няколко концентрично свързани помежду си нанотръби и са склонни да имат диаметри, които могат да достигнат повече от 100 nm.

И в двата случая CNT могат да имат променлива дължина от няколко микрометра до сантиметри.

Тъй като тръбите са изградени изключително от графен, те споделят много от неговите интересни свойства.CNT, например, са свързани с sp2 връзки - те са изключително силни на молекулярно ниво.

Въглеродните нанотръби също имат тенденцията да се свързват заедно чрез силите на Ван дер Ваалс.Това им осигурява висока якост и ниско тегло.Те също са склонни да бъдат силно електропроводими и топлопроводими материали.

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

Въглеродните нанотръби имат и други удивителни 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 използване в:

• Решения за съхранение на енергия
• Моделиране на устройства
• Композитни конструкции
• Автомобилни части, включително потенциално в автомобили с водородни горивни клетки
• Корпуси на лодки
• Спортни стоки
• Филтри за вода
• Тънкослойна електроника
• Покрития
• Актуатори
• Електромагнитно екраниране
• Текстил
• Биомедицински приложения, включително тъканно инженерство на кости и мускули, химическо доставяне, биосензори и др

Какво самногостенни въглеродни нанотръби?

Както вече видяхме, многостенните въглеродни нанотръби са тези нанотръби, направени от няколко концентрично свързани нанотръби.Те са склонни да имат диаметри, които могат да достигнат повече от 100 nm.

Те могат да достигнат повече от сантиметри на дължина и са склонни да имат пропорции, 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 използвани 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 е проводима, вътрешните стени не са инструмент за проводимостта.
• Морфология: MWNTs имат високо аспектно съотношение, с дължини обикновено повече от 100 пъти диаметъра, а в някои случаи много по-високи.Тяхната производителност и приложение се основават не само на аспектното съотношение, но и на степента на заплитане и праволинейността на тръбите, което от своя страна е функция както на степента, така и на размера на дефектите в тръбите.
• Физически: Бездефектни, индивидуални, MWNT имат отлична якост на опън и когато са интегрирани в композит, като термопластични или термореактивни съединения, могат значително да увеличат силата си.