Ugljične nanocijevisu nevjerovatne stvari.Mogu biti jači od čelika dok su tanji od ljudske kose.

Takođe su veoma stabilni, lagani i imaju neverovatna električna, termička i mehanička svojstva.Iz tog razloga imaju potencijal za razvoj mnogih zanimljivih budućih materijala.

Oni takođe mogu imati ključ za izgradnju materijala i struktura budućnosti, kao što su svemirski liftovi.

Ovdje istražujemo šta su, kako se prave i koje aplikacije obično imaju.Ovo nije zamišljeno kao iscrpan vodič i namijenjeno je samo da se koristi kao brzi pregled.

Šta suugljične nanocijevii njihova svojstva?

Ugljične nanocijevi (skraćeno CNT), kao što ime govori, su male cilindrične strukture napravljene od ugljika.Ali ne bilo kakav ugljik, CNT se sastoje od smotanih listova jednog sloja molekula ugljika koji se nazivaju grafen.

Oni obično dolaze u dva glavna oblika:

1. Ugljične nanocijevi sa jednim zidom(SWCNT) - Oni obično imaju prečnik manji od 1 nm.

2. Ugljične nanocijevi sa više zidova(MWCNT) – One se sastoje od nekoliko koncentrično povezanih nanocijevi i obično imaju prečnike koji mogu doseći i preko 100 nm.

U oba slučaja, CNT mogu imati promjenjivu dužinu od nekoliko mikrometara do centimetara.

Kako su cijevi izgrađene isključivo od grafena, dijele mnoga njegova zanimljiva svojstva.CNT-ovi su, na primjer, povezani sp2 vezama - one su izuzetno jake na molekularnom nivou.

Ugljične nanocijevi također imaju tendenciju spajanja užetom putem van der Waalsovih sila.To im daje visoku čvrstoću i malu težinu.Oni također imaju tendenciju da budu visoko električno provodljivi i termički provodljivi materijali.

“Pojedinačni zidovi CNT-a mogu biti metalni ili poluprovodni ovisno o orijentaciji rešetke u odnosu na os cijevi, što se naziva kiralnost.”

Ugljične nanocijevi imaju i druga zadivljujuća termička i mehanička svojstva koja ih čine privlačnima za razvoj novih materijala.

Šta rade ugljenične nanocevi?

Kao što smo već vidjeli, karbonske nanocijevi imaju neka vrlo neobična svojstva.Zbog toga, CNT ima mnogo zanimljivih i raznolikih primjena.

U stvari, od 2013. godine, prema Wikipediji putem Science Directa, proizvodnja ugljičnih nanocijevi premašila je nekoliko hiljada tona godišnje.Ove nanocijevi imaju mnoge primjene, uključujući upotrebu u:

• Rješenja za skladištenje energije
• Modeliranje uređaja
• Kompozitne strukture
• Automobilski dijelovi, uključujući potencijalno u automobilima na vodikove gorive ćelije
• Trupovi brodova
• Sportska roba
• Filteri za vodu
• Tankoslojna elektronika
• Premazi
• Aktuatori
• Elektromagnetna zaštita
• Tekstil
• Biomedicinske primjene, uključujući tkivni inženjering kostiju i mišića, isporuku kemikalija, biosenzore i još mnogo toga

Šta suvišeslojne ugljenične nanocevi?

Kao što smo već vidjeli, višezidne ugljične nanocijevi su one nanocijevi napravljene od nekoliko koncentrično povezanih nanocijevi.Imaju tendenciju da imaju prečnike koji mogu doseći i preko 100 nm.

Mogu doseći dužinu veću od centimetra i imaju tendenciju da imaju omjere koji variraju između 10 i 10 miliona.

Višeslojne nanocevi mogu sadržati između 6 i 25 ili više koncentričnih zidova.

MWCNT imaju izvrsna svojstva koja se mogu iskoristiti u velikom broju komercijalnih aplikacija.To uključuje:

• Električni: MWNT su visoko provodljivi kada su pravilno integrisani u kompozitnu strukturu.Treba napomenuti da je vanjski zid sam provodljiv, a unutrašnji zidovi nisu instrumentalni za provodljivost.
• Morfologija: MWNT imaju visok omjer širine i visine, sa dužinama koje su obično više od 100 puta veće od prečnika, au određenim slučajevima i mnogo veće.Njihova izvedba i primjena ne zasnivaju se samo na omjeru širine i visine, već i na stepenu zapetljanosti i ravnosti cijevi, što je zauzvrat funkcija i stepena i dimenzija defekata u cijevima.
• Fizički: Pojedinačni MWNT-ovi bez defekta imaju odličnu vlačnu čvrstoću i kada su integrisani u kompozit, kao što je termoplast ili termoreaktivna jedinjenja, mogu značajno povećati njegovu čvrstoću.