Szén nanocsövekhihetetlen dolgok. Erősebbek lehetnek, mint az acél, miközben vékonyabbak, mint egy emberi haj.

Nagyon stabilak, könnyűek, és hihetetlen elektromos, termikus és mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezért lehetősége van számos érdekes jövőbeli anyag fejlesztésére.

Lehet, hogy tartják a kulcsa a jövő anyagának és struktúráinak, például az űrfelvonóknak a felépítéséhez is.

Itt vizsgáljuk meg, hogy mi azok, hogyan készülnek és milyen alkalmazásokkal rendelkeznek. Ez nem azt jelenti, hogy kimerítő útmutató, és csak gyors áttekintésként szolgál.

Mi vanszén nanocsövekÉs tulajdonságaik?

A szén nanocsövek (röviden CNT -k), amint a neve is sugallja, a szénből származó perces hengeres struktúrák. De nem csak a szén, a CNT-k, a grafénnek nevezett szénmolekulák egyrétegének hengerelt lapjaiból állnak.

Általában két fő formában érkeznek:

1. Egyfalú szén nanocsövek(SWCNTS) - Ezek általában 1 nm -nél kisebb átmérőjűek.

2. Többfalú szén nanocsövek(MWCNTS) - Ezek több, koncentrikusan beillesztett nanocsövekből állnak, és általában olyan átmérőjűek, amelyek meghaladhatják a 100 nm -t.

Mindkét esetben a CNT -k változó hosszúságúak lehetnek több mikrométer között a centiméterig.

Mivel a csövek kizárólag a grafénből készülnek, sok érdekes tulajdonságukkal rendelkeznek. Például a CNT -ket az SP2 kötésekkel kötik - ezek rendkívül erősek molekuláris szinten.

A szén nanocsövek is hajlamosak a kötélre a Van der Waals erőkön keresztül. Ez nagy szilárdságot és alacsony súlyt biztosít számukra. Ezek általában nagyon elektromos és hőkondozó anyagok is.

"Az egyes CNT falak fémes vagy félvezető lehetnek, a rács tájolásától függően a csövet tengelyhez viszonyítva, amelyet királisnak hívnak."

A szén nanocsövek más csodálatos termikus és mechanikai tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyek vonzóvá teszik őket az új anyagok kifejlesztéséhez.

Mit csinálnak a szén nanocsövek?

Mint már láttuk, a szén nanocsövek nagyon szokatlan tulajdonságokkal rendelkeznek. Emiatt a CNT -knek számos érdekes és változatos alkalmazásuk van.

Valójában 2013 -tól kezdve, a Wikipedia a Science Direct szerint, a szén nanocsövek gyártása évente több ezer tonnát meghaladott. Ezeknek a nanocsöveknek számos alkalmazásuk van, ideértve a következőket is:

• Energiatároló megoldások
• Eszköz modellezés
• Összetett szerkezetek
• Autóalkatrészek, beleértve a potenciálisan hidrogén üzemanyagcellás autókat
• Hajótestek
• Sportcikkek
• Vízszűrők
• Film-film elektronika
• Bevonatok
• Hajtóművek
• Elektromágneses árnyékolás
• Textil
• Orvosbiológiai alkalmazások, beleértve a csontok és izomok szöveti tervezését, a kémiai bejutást, a bioszenzorokat és még sok más

Mi vantöbbfalú szén nanocsövek?

Mint már láttuk, a többfalú szén nanocsövek azok a nanocsövek, amelyek több koncentrikusan összekapcsolt nanocsövekből készülnek. Általában olyan átmérőjűek, amelyek meghaladhatják a 100 nm -t.

A centiméter hosszúságúak hosszabb ideig elérhetők, és általában 10 és 10 millió közötti képarányok vannak.

A többfalú nanocsövek 6 és 25 vagy több koncentrikus falakat tartalmazhatnak.

Az MWCNT -k kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket számos kereskedelmi alkalmazásban ki lehet használni. Ide tartoznak:

• Elektromos: Az MWNT -k nagyon vezetőképesek, ha megfelelően integrálódnak egy kompozit szerkezetbe. Meg kell jegyezni, hogy önmagában a külső fal vezet, a belső falak nem szerepelnek a vezetőképességhez.
• Morfológia: Az MWNT -k magas képaránya van, a hossza általában több mint 100 -szorosa, és bizonyos esetekben sokkal magasabb. Teljesítményük és alkalmazásuk nemcsak a képarányon, hanem a csövek összefonódásának és a csövek függvényének függvényében is alapul, amely mind a csövek hibáinak fokának, mind dimenziójának függvénye.
• Fizikai: Hibamentes, egyéni, az MWNT-k kiváló szakítószilárdsággal rendelkeznek, és ha kompozitba integrálnak, például egy hőre lágyuló vagy hőre keményedő vegyületek, jelentősen megnövelhetik erősségét.