સૌથી પ્રતિનિધિ એક-પરિમાણીય નેનોમેટરીયલ તરીકે,સિંગલ-દિવાલો કાર્બન નેનોટ્યુબ(SWCNTs) ઘણા ઉત્તમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.સિંગલ-વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબના મૂળભૂત અને એપ્લિકેશન પર સતત ઊંડાણપૂર્વક સંશોધન સાથે, તેઓએ નેનો ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, સંયુક્ત સામગ્રી વધારનારા, ઊર્જા સંગ્રહ માધ્યમો, ઉત્પ્રેરક અને ઉત્પ્રેરક કેરિયર્સ, સેન્સર, ક્ષેત્ર સહિત ઘણા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ દર્શાવી છે. ઉત્સર્જક, વાહક ફિલ્મો, બાયો-નેનો સામગ્રીઓ, વગેરે, જેમાંથી કેટલીક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો પહેલેથી જ હાંસલ કરી ચૂકી છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબના યાંત્રિક ગુણધર્મો

એક-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબના કાર્બન અણુઓ ખૂબ જ મજબૂત CC સહસંયોજક બોન્ડ સાથે જોડાયેલા છે.રચના પરથી એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે કે તેમની પાસે ઉચ્ચ અક્ષીય શક્તિ, બ્રેમ્સસ્ટ્રાહલુંગ અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ છે.સંશોધકોએ CNTs ના મુક્ત અંતની કંપન આવર્તન માપ્યું અને જાણવા મળ્યું કે કાર્બન નેનોટ્યુબનું યંગ મોડ્યુલસ 1Tpa સુધી પહોંચી શકે છે, જે લગભગ હીરાના યંગ મોડ્યુલસ જેટલું છે, જે સ્ટીલના લગભગ 5 ગણું છે.SWCNT ની અક્ષીય શક્તિ અત્યંત ઊંચી હોય છે, તે સ્ટીલ કરતાં લગભગ 100 ગણી વધારે છે;સિંગલ-દિવાલવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબની સ્થિતિસ્થાપક તાણ 5% છે, 12% સુધી, જે સ્ટીલ કરતા લગભગ 60 ગણી છે.CNT ઉત્તમ કઠિનતા અને વળાંક ધરાવે છે.

સિંગલ-દિવાલવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ એ સંયુક્ત સામગ્રી માટે ઉત્તમ મજબૂતીકરણ છે, જે સંયુક્ત સામગ્રીને તેમના ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રદાન કરી શકે છે, જેથી સંયુક્ત સામગ્રી તાકાત, કઠોરતા, સ્થિતિસ્થાપકતા અને થાક પ્રતિકાર દર્શાવે છે જે તેઓ મૂળમાં ધરાવતા નથી.નેનોપ્રોબના સંદર્ભમાં, કાર્બન નેનોટ્યુબનો ઉપયોગ ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન અને શોધની વધુ ઊંડાઈ સાથે સ્કેનીંગ પ્રોબ ટીપ્સ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબના વિદ્યુત ગુણધર્મો

એક-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબનું સર્પાકાર ટ્યુબ્યુલર માળખું તેના અનન્ય અને ઉત્તમ વિદ્યુત ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે.સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે કાર્બન નેનોટ્યુબમાં ઇલેક્ટ્રોનના બેલિસ્ટિક પરિવહનને કારણે, તેમની વર્તમાન વહન ક્ષમતા 109A/cm2 જેટલી ઊંચી છે, જે સારી વાહકતા ધરાવતા તાંબા કરતાં 1000 ગણી વધારે છે.સિંગલ-દિવાલવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબનો વ્યાસ લગભગ 2nm છે, અને તેમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ ક્વોન્ટમ વર્તન ધરાવે છે.ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સથી પ્રભાવિત, SWCNT ના વ્યાસ અને સર્પાકાર મોડમાં ફેરફાર થતાં, વેલેન્સ બેન્ડ અને વહન બેન્ડનો ઊર્જા તફાવત લગભગ શૂન્યથી 1eV માં બદલી શકાય છે, તેની વાહકતા મેટાલિક અને સેમિકન્ડક્ટિંગ હોઈ શકે છે, તેથી કાર્બન નેનોટ્યુબની વાહકતા ઓછી થઈ શકે છે. ચિરાલિટી એંગલ અને વ્યાસ બદલીને ગોઠવો.અત્યાર સુધી, એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ જેવો અન્ય કોઈ પદાર્થ મળી આવ્યો નથી જે એ જ રીતે અણુઓની ગોઠવણીમાં ફેરફાર કરીને ઊર્જાના અંતરને સમાયોજિત કરી શકે છે.

ગ્રેફાઇટ અને હીરાની જેમ કાર્બન નેનોટ્યુબ ઉત્તમ થર્મલ વાહક છે.તેમની વિદ્યુત વાહકતાની જેમ, કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં પણ ઉત્તમ અક્ષીય થર્મલ વાહકતા હોય છે અને તે આદર્શ થર્મલ વાહક સામગ્રી છે.સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે કાર્બન નેનોટ્યુબ (CNT) ઉષ્મા વહન પ્રણાલીમાં ફોનોન્સનો વિશાળ સરેરાશ મુક્ત માર્ગ છે, ફોનોન પાઇપ સાથે સરળતાથી પ્રસારિત થઈ શકે છે, અને તેની અક્ષીય થર્મલ વાહકતા લગભગ 6600W/m•K અથવા વધુ છે, જે સમાન છે. સિંગલ-લેયર ગ્રેફિનની થર્મલ વાહકતા.સંશોધકોએ માપ્યું કે એક-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ (SWCNT) ની ઓરડાના તાપમાને થર્મલ વાહકતા 3500W/m•K ની નજીક છે, જે હીરા અને ગ્રેફાઇટ (~2000W/m•K) કરતા ઘણી વધારે છે.અક્ષીય દિશામાં કાર્બન નેનોટ્યુબનું ઉષ્મા વિનિમય પ્રદર્શન ખૂબ જ ઊંચું હોવા છતાં, ઊભી દિશામાં તેમની ઉષ્મા વિનિમય કામગીરી પ્રમાણમાં ઓછી છે, અને કાર્બન નેનોટ્યુબ તેમના પોતાના ભૌમિતિક ગુણધર્મો દ્વારા મર્યાદિત છે, અને તેમનો વિસ્તરણ દર લગભગ શૂન્ય છે, તેથી ઘણા બધા કાર્બન નેનોટ્યુબને બંડલમાં બંડલ કરવામાં આવે છે, ગરમી એક કાર્બન નેનોટ્યુબથી બીજામાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવશે નહીં.

સિંગલ-વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ(SWCNTs) ની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતા નેક્સ્ટ જનરેશન રેડિએટર્સની સંપર્ક સપાટી માટે ઉત્તમ સામગ્રી માનવામાં આવે છે, જે તેમને ભવિષ્યમાં કમ્પ્યુટર CPU ચિપ રેડિએટર્સ માટે થર્મલ વાહકતા એજન્ટ બનાવી શકે છે.કાર્બન નેનોટ્યુબ સીપીયુ રેડિએટર, જેની સીપીયુ સાથેની સંપર્ક સપાટી સંપૂર્ણપણે કાર્બન નેનોટ્યુબથી બનેલી છે, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી કોપર સામગ્રી કરતા 5 ગણી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે.તે જ સમયે, એક-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા સંયુક્ત સામગ્રીમાં સારી એપ્લિકેશનની સંભાવના છે અને તેનો ઉપયોગ એન્જિન અને રોકેટ જેવા વિવિધ ઉચ્ચ-તાપમાન ઘટકોમાં થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબની અનન્ય રચનાએ તેના અનન્ય ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો બનાવ્યા છે.રામન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ-દ્રશ્ય-નજીકની ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો તેના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોના અભ્યાસમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.રામન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી એ સિંગલ-દિવાલવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ માટે સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું શોધ સાધન છે.સિંગલ-વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ રિંગ બ્રેથિંગ વાઇબ્રેશન મોડ (RBM) નો લાક્ષણિક વાઇબ્રેશન મોડ લગભગ 200nm પર દેખાય છે.RBM નો ઉપયોગ કાર્બન નેનોટ્યુબનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર નક્કી કરવા અને નમૂનામાં સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબના ચુંબકીય ગુણધર્મો

કાર્બન નેનોટ્યુબમાં અનન્ય ચુંબકીય ગુણધર્મો છે, જે એનિસોટ્રોપિક અને ડાયમેગ્નેટિક છે અને તેનો ઉપયોગ સોફ્ટ ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે.અમુક એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબમાં ચોક્કસ માળખાં પણ સુપરકન્ડક્ટિવિટી હોય છે અને તેનો ઉપયોગ સુપરકન્ડક્ટિંગ વાયર તરીકે થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબનું ગેસ સંગ્રહ પ્રદર્શન

એક-પરિમાણીય ટ્યુબ્યુલર માળખું અને એક-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબનું વિશાળ લંબાઈ-થી-વ્યાસ ગુણોત્તર હોલો ટ્યુબ પોલાણને મજબૂત કેશિલરી અસર બનાવે છે, જેથી તે અનન્ય શોષણ, ગેસ સંગ્રહ અને ઘૂસણખોરી લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.હાલના સંશોધન અહેવાલો અનુસાર, સિંગલ-વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ એ સૌથી મોટી હાઇડ્રોજન સંગ્રહ ક્ષમતા સાથે શોષણ સામગ્રી છે, જે અન્ય પરંપરાગત હાઇડ્રોજન સંગ્રહ સામગ્રી કરતાં ઘણી વધારે છે, અને હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષોના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદ કરશે.

એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ

સિંગલ-દિવાલવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબમાં ઉત્તમ ઈલેક્ટ્રોનિક વાહકતા, ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા અને વિશાળ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર(SSA) હોય છે.તેઓ ઉત્પ્રેરક અથવા ઉત્પ્રેરક વાહક તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને ઉચ્ચ ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે.પરંપરાગત વિજાતીય ઉત્પ્રેરકમાં કોઈ વાંધો નથી, અથવા ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસિસ અને ફોટોકેટાલિસિસમાં, સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સે મહાન એપ્લિકેશન સંભવિતતા દર્શાવી છે.

ગુઆંગઝુ હોંગવુ વિવિધ લંબાઈ, શુદ્ધતા (91-99%), કાર્યાત્મક પ્રકારો સાથે ઉચ્ચ અને સ્થિર ગુણવત્તાવાળી સિંગલ વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ સપ્લાય કરે છે.વિક્ષેપ પણ કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય છે.