Kolefnis nanotubeseru ótrúlegir hlutir. Þeir geta verið sterkari en stál meðan þeir eru þynnri en mannshár.

Þeir eru líka mjög stöðugir, léttir og hafa ótrúlega rafmagn, hitauppstreymi og vélrænni eiginleika. Af þessum sökum hafa þeir möguleika á þróun margra áhugaverðra framtíðarefna.

Þeir geta einnig haft lykilinn að því að byggja upp efni og mannvirki framtíðarinnar, svo sem geimalyftur.

Hér kannum við hvað þau eru, hvernig þau eru gerð og hvaða forrit þeir hafa tilhneigingu til að hafa. Þetta er ekki ætlað að vera tæmandi leiðarvísir og er aðeins ætlað að nota sem fljótt yfirlit.

Hvað erukolefnis nanotubesOg eiginleikar þeirra?

Kolefni nanotubes (CNTS í stuttu máli), eins og nafnið gefur til kynna, eru sívalur mannvirki úr kolefni. En ekki bara neitt kolefni, samanstanda CNT af rúlluðum blöðum af einu lagi af kolefnissameindum sem kallast grafen.

Þeir hafa tilhneigingu til að koma í tveimur meginformum:

1. Einkonur kolefnis nanotubes(SWCNTS) - Þetta hefur tilhneigingu til að hafa þvermál minna en 1 nm.

2. Multi Walled Carbon Nanotubes(MWCNTs) - Þetta samanstendur af nokkrum einbeittum nanotubes og hafa tilhneigingu til að hafa þvermál sem geta náð umfram 100 nm.

Í báðum tilvikum geta CNT haft breytilega lengd frá nokkrum míkrómetrum til sentimetra.

Þar sem slöngurnar eru eingöngu smíðaðar úr grafeni deila þeir mörgum af áhugaverðum eiginleikum þess. CNTs, til dæmis, eru tengdir SP2 skuldabréfum - þetta eru afar sterk á sameindastigi.

Kolefni nanotubes hafa einnig tilhneigingu til að reipa saman um Van der Waals sveitir. Þetta veitir þeim mikinn styrk og litla þyngd. Þeir hafa einnig tilhneigingu til að vera mjög rafleiðandi og hitalínandi efni.

„Einstakir CNT veggir geta verið málm eða hálfleiðsla eftir því hvaða stefnumótun grindurnar eru með tilliti til slöngunnar, sem er kallað kvörtun.“

Kolefni nanotubes hafa einnig aðra ótrúlega hitauppstreymi og vélrænni eiginleika sem gera þau aðlaðandi til að þróa ný efni.

Hvað gera kolefnis nanotubes?

Eins og við höfum þegar séð, hafa kolefnis nanotubes nokkra mjög óvenjulega eiginleika. Vegna þessa hafa CNT mörg áhugaverð og fjölbreytt forrit.

Reyndar, frá og með árinu 2013, samkvæmt Wikipedia með vísindalegum vísindum, fór framleiðsla kolefnis nanotube yfir nokkur þúsund tonn á ári. Þessar nanotubes hafa mörg forrit, þar á meðal notkun í:

• Orkugeymslulausnir
• Tæki líkan
• Samsett mannvirki
• Bifreiðar, þ.mt hugsanlega í vetniseldsneytisfrumubílum
• Bátshrokkar
• Íþróttavörur
• Vatnssíur
• Þunnfilm rafeindatækni
• Húðun
• Stýrimenn
• Rafsegulvörn
• Vefnaðarvöru
• Lífeðlisfræðileg notkun, þ.mt vefjaverkfræði bein og vöðva, efnaafgreiðsla, lífnemar og fleira

Hvað eruMulti Walled Carbon Nanotubes?

Eins og við höfum þegar séð, eru fjölgildir kolefnis nanotubes þessi nanotubes úr nokkrum einbeittum nanotubes. Þeir hafa tilhneigingu til að hafa þvermál sem geta náð umfram 100 nm.

Þeir geta náð umfram sentimetra að lengd og hafa tilhneigingu til að hafa hlutföll sem eru breytileg milli 10 og 10 milljónir.

Margvegg nanotubes geta innihaldið á milli 6 og 25 eða fleiri sammiðja veggi.

MWCNTs hafa nokkra framúrskarandi eiginleika sem hægt er að nýta í miklum fjölda viðskipta. Þetta felur í sér:

• Rafmagns: MWNT eru mjög leiðandi þegar það er rétt samþætt í samsettri uppbyggingu. Þess má geta að ytri veggurinn einn er að leiðbeina, innri veggirnir eru ekki mikilvægir til leiðni.
• Formgerð: MWNT eru með hátt hlutföll, með lengd yfirleitt meira en 100 sinnum þvermál, og í vissum tilvikum mun hærri. Árangur þeirra og notkun byggist ekki aðeins á stærðarhlutfalli, heldur einnig á flækjustigi og beinlínu slöngunnar, sem aftur er hlutverk bæði gráðu og vídd galla í slöngunum.
• Líkamleg: Gallalaus, einstaklingur, MWNT hafa framúrskarandi togstyrk og þegar það er samþætt í samsett, svo sem hitauppstreymi eða hitauppstreymi, getur það aukið styrk sinn verulega.