Ugljikove nanocjevčicesu nevjerojatne stvari. Oni mogu biti jači od čelika dok su tanji od ljudske kose.

Također su vrlo stabilni, lagani i imaju nevjerojatna električna, toplinska i mehanička svojstva. Iz tog razloga imaju potencijal za razvoj mnogih zanimljivih budućih materijala.

Oni također mogu držati ključ za izgradnju materijala i građevina budućnosti, poput svemirskih dizala.

Ovdje istražujemo što su oni, kako su izrađeni i koje primjene imaju. To nije zamišljeno da bude iscrpan vodič i namijenjen je samo da se koristi kao brzi pregled.

Što suugljikove nanocjevčiceA njihova svojstva?

Ugljične nanocjevčice (CNTS ukratko), kao što ime sugerira, su minutne cilindrične strukture izrađene od ugljika. Ali ne samo bilo koji ugljik, CNT-ovi se sastoje od valjanih listova jednog sloja ugljikovih molekula zvanih grafen.

Obično dolaze u dva glavna oblika:

1. Jednozidne ugljikove nanocjevčice(SWCNTS) - Oni imaju tendenciju da ima promjer manji od 1 nm.

2. Multi zidane ugljikove nanocjevčice(MWCNTS) - Sastoje se od nekoliko koncentrirano interveniranih nanocjevčica i imaju tendenciju da imaju promjer koji mogu doseći više od 100 nm.

U oba slučaja, CNT -ovi mogu imati promjenjive duljine između nekoliko mikrometara do centimetara.

Budući da su cijevi isključivo izgrađene od grafena, dijele mnoga njegova zanimljiva svojstva. CNT -ovi su, na primjer, vezani sa SP2 veze - one su izuzetno jake na molekularnoj razini.

Ugljične nanocjevčice također imaju tendenciju da se uže zajedno preko van der Waalsovih sila. To im pruža visoku čvrstoću i malu težinu. Oni također imaju tendenciju da su visoko električno provodni i termički provodni materijali.

"Pojedinačni CNT zidovi mogu biti metalni ili poluvodički, ovisno o orijentaciji rešetke s obzirom na osi cijevi, koja se naziva kiralnost."

Ugljične nanocjevčice također imaju druga nevjerojatna toplinska i mehanička svojstva koja ih čine privlačnim za razvoj novih materijala.

Što rade ugljikove nanocjevčice?

Kao što smo već vidjeli, ugljikove nanocjevčice imaju vrlo neobična svojstva. Zbog toga CNT -ovi imaju mnogo zanimljivih i raznolikih primjena.

U stvari, od 2013. godine, prema Wikipedia putem Science Direct -a, proizvodnja ugljikovih nanocjevčica premašila je nekoliko tisuća tona godišnje. Ove nanocjevčice imaju mnogo aplikacija, uključujući upotrebu u:

• Rješenja za skladištenje energije
• Modeliranje uređaja
• Složene strukture
• Automobilski dijelovi, uključujući potencijalno u automobilima s vodikovim gorivnim ćelijama
• Trupci
• Sportska roba
• Filteri za vodu
• Tanko-filmska elektronika
• Premaz
• Pokretači
• Elektromagnetska zaštita
• Tekstil
• Biomedicinske primjene, uključujući tkivo inženjering kostiju i mišića, isporuku kemikalija, biosenzori i još

Što suMulti zidane ugljikove nanocjevčice?

Kao što smo već vidjeli, više zida ugljikovih nanocjevčica su one nanocjevčice napravljene od nekoliko koncentrirano međusobno povezanih nanocjevčica. Obično imaju promjer koji mogu doseći više od 100 nm.

Oni mogu dostići duljinu više od centimetara i imaju tendenciju da imaju omjere koji variraju između 10 i 10 milijuna.

Nanocjevčice s više zidova mogu sadržavati 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 vodljivi kada su pravilno integrirani u kompozitnu strukturu. Treba napomenuti da se samo vanjski zid izvodi, unutarnji zidovi nisu važni za vodljivost.
• Morfologija: MWNT -ovi imaju visoki omjer slike, s duljinama obično više od 100 puta više od promjera, a u određenim slučajevima mnogo većim. Njihova performanse i primjena temelje se ne samo na omjeru slike, već i na stupnju zapletenosti i ravnoteži cijevi, što je zauzvrat funkcija stupnja i dimenzije oštećenja u cijevima.
• Fizikalni: pojedinačni, MWNT-ovi bez oštećenja imaju izvrsnu vlačnu čvrstoću i kada su integrirani u kompozit, poput termoplastičnih ili termosetnih spojeva, može značajno povećati njegovu čvrstoću.