कार्बन नैनोट्यूबअविश्वसनीय चीजें हैं।वे मानव बाल की तुलना में पतले होने के साथ-साथ स्टील से भी मजबूत हो सकते हैं।

वे अत्यधिक स्थिर, हल्के होते हैं, और अविश्वसनीय विद्युत, तापीय और यांत्रिक गुण होते हैं।इस कारण से, वे भविष्य की कई दिलचस्प सामग्रियों के विकास की क्षमता रखते हैं।

वे अंतरिक्ष लिफ्ट जैसे भविष्य की सामग्रियों और संरचनाओं के निर्माण की कुंजी भी रख सकते हैं।

यहां, हम यह पता लगाते हैं कि वे क्या हैं, वे कैसे बने हैं और उनके क्या अनुप्रयोग हैं।यह एक संपूर्ण मार्गदर्शिका नहीं है और इसका उद्देश्य केवल एक त्वरित अवलोकन के रूप में उपयोग करना है।

क्या हैंकार्बन नैनोट्यूबऔर उनके गुण?

कार्बन नैनोट्यूब (संक्षेप में सीएनटी), जैसा कि नाम से पता चलता है, कार्बन से बनी सूक्ष्म बेलनाकार संरचनाएं हैं।लेकिन सिर्फ कोई कार्बन ही नहीं, CNT में कार्बन अणुओं की एक परत की लुढ़की हुई शीट होती है जिसे ग्राफीन कहा जाता है।

वे दो मुख्य रूपों में आते हैं:

1. एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब(SWCNTs) - इनका व्यास 1 एनएम से कम होता है।

2. बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब(MWCNTs) - इनमें कई संकेंद्रित रूप से आपस में जुड़े नैनोट्यूब होते हैं और इनका व्यास 100 एनएम से अधिक हो सकता है।

किसी भी मामले में, सीएनटी में कई माइक्रोमीटर से सेंटीमीटर के बीच की चर लंबाई हो सकती है।

चूंकि ट्यूब विशेष रूप से ग्राफीन से निर्मित होते हैं, वे इसके कई दिलचस्प गुणों को साझा करते हैं।उदाहरण के लिए, CNT, sp2 बंधों से जुड़े होते हैं - ये आण्विक स्तर पर अत्यंत प्रबल होते हैं।

कार्बन नैनोट्यूब में वैन डेर वाल्स बलों के माध्यम से एक साथ जुड़ने की प्रवृत्ति भी होती है।यह उन्हें उच्च शक्ति और कम वजन प्रदान करता है।वे अत्यधिक विद्युत-प्रवाहकीय और तापीय-प्रवाहकीय सामग्री भी होते हैं।

"ट्यूब अक्ष के संबंध में जाली के उन्मुखीकरण के आधार पर व्यक्तिगत सीएनटी की दीवारें धात्विक या अर्धचालक हो सकती हैं, जिसे चिरायता कहा जाता है।"

कार्बन नैनोट्यूब में अन्य अद्भुत तापीय और यांत्रिक गुण भी होते हैं जो उन्हें नई सामग्री विकसित करने के लिए आकर्षक बनाते हैं।

कार्बन नैनोट्यूब क्या करते हैं?

जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, कार्बन नैनोट्यूब में कुछ बहुत ही असामान्य गुण होते हैं।इस वजह से, सीएनटी के कई दिलचस्प और विविध अनुप्रयोग हैं।

वास्तव में, 2013 तक, विज्ञान डायरेक्ट के माध्यम से विकिपीडिया के अनुसार, कार्बन नैनोट्यूब का उत्पादन प्रति वर्ष कई हजार टन से अधिक हो गया।इन नैनोट्यूब के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें उपयोग शामिल है:

• ऊर्जा भंडारण समाधान
• डिवाइस मॉडलिंग
• समग्र संरचनाएं
• हाइड्रोजन ईंधन सेल कारों में संभावित सहित मोटर वाहन के पुर्जे
• नाव के पतवार
• खेल के सामान
• पानी फिल्टर
• पतली फिल्म इलेक्ट्रॉनिक्स
• कोटिंग्स
• एक्चुएटर
• विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण
• कपड़ा
• हड्डी और मांसपेशियों के ऊतक इंजीनियरिंग, रासायनिक वितरण, बायोसेंसर और अधिक सहित बायोमेडिकल अनुप्रयोग

क्या हैंबहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब?

जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब वे नैनोट्यूब हैं जो कई संकेंद्रित रूप से आपस में जुड़े नैनोट्यूब से बने होते हैं।उनके पास व्यास होते हैं जो 100 एनएम से अधिक तक पहुंच सकते हैं।

वे लंबाई में सेंटीमीटर से अधिक तक पहुंच सकते हैं और उनके पहलू अनुपात 10 से 10 मिलियन के बीच भिन्न हो सकते हैं।

बहु-दीवार वाले नैनोट्यूब में 6 से 25 या अधिक संकेंद्रित दीवारें हो सकती हैं।

MWCNTs में कुछ उत्कृष्ट विशेषताएं हैं जिनका उपयोग बड़ी संख्या में व्यावसायिक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।इसमे शामिल है :

• विद्युत: MWNT अत्यधिक प्रवाहकीय होते हैं जब एक समग्र संरचना में ठीक से एकीकृत होते हैं।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि केवल बाहरी दीवार ही संचालन कर रही है, भीतरी दीवारें चालकता के लिए सहायक नहीं हैं।
• आकृति विज्ञान: MWNTs का एक उच्च पहलू अनुपात होता है, जिसकी लंबाई आमतौर पर व्यास से 100 गुना अधिक होती है, और कुछ मामलों में बहुत अधिक होती है।उनका प्रदर्शन और अनुप्रयोग न केवल पहलू अनुपात पर आधारित है, बल्कि उलझाव की डिग्री और ट्यूबों की सीधीता पर भी आधारित है, जो बदले में ट्यूबों में दोषों की डिग्री और आयाम दोनों का एक कार्य है।
• भौतिक: दोष-मुक्त, व्यक्तिगत, MWNTs में उत्कृष्ट तन्य शक्ति होती है और जब एक समग्र में एकीकृत किया जाता है, जैसे कि थर्मोप्लास्टिक या थर्मोसेट यौगिक, इसकी ताकत में काफी वृद्धि कर सकते हैं।