Ең репрезентативті бір өлшемді наноматериал ретінде,бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер（SWCNTs） көптеген тамаша физикалық және химиялық қасиеттерге ие.Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің негізі мен қолданылуы бойынша үздіксіз терең зерттеулер нәтижесінде олар көптеген салаларда, соның ішінде наноэлектрондық құрылғыларда, композиттік материалды күшейткіштерде, энергия сақтау орталарында, катализаторларда және катализаторларды тасымалдауда, сенсорларда, өрісте кең қолдану перспективаларын көрсетті. эмитенттер, өткізгіш пленкалар, био-нано материалдар және т.б., олардың кейбіреулері өнеркәсіптік қолданбаларға қол жеткізді.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің механикалық қасиеттері

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің көміртегі атомдары өте күшті CC коваленттік байланыстарымен біріктірілген.Құрылымынан олардың осьтік беріктігі, серпімділігі және серпімділігі жоғары болады деп болжалады.Зерттеушілер CNTs бос ұшының тербеліс жиілігін өлшеп, көміртекті нанотүтіктердің Янг модулі 1Тпа-ға жетуі мүмкін екенін анықтады, бұл Янгтың алмас модуліне дерлік тең, ол болаттан шамамен 5 есе көп.SWCNTs өте жоғары осьтік беріктікке ие, ол болаттан шамамен 100 есе көп;бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің серпімді деформациясы 5%, 12% дейін, бұл болаттан шамамен 60 есе көп.CNT тамаша беріктік пен иілгіштікке ие.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер композиттік материалдар үшін тамаша арматура болып табылады, олар композиттік материалдарға өздерінің тамаша механикалық қасиеттерін бере алады, осылайша композиттік материалдар бастапқыда оларда жоқ беріктік, қаттылық, серпімділік және шаршауға төзімділікті көрсетеді.Нанозондтарға келетін болсақ, көміртекті нанотүтіктерді сканерлеу зондының ұштарын жоғары ажыратымдылықпен және анықтау тереңдігімен жасау үшін пайдалануға болады.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің электрлік қасиеттері

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің спиральды құбырлы құрылымы оның бірегей және тамаша электрлік қасиеттерін анықтайды.Теориялық зерттеулер көміртекті нанотүтіктердегі электрондардың баллистикалық тасымалдануының арқасында олардың ток өткізу қабілеті 109А/см2-ге дейін жоғары болатынын көрсетті, бұл жақсы өткізгіштігі бар мысқа қарағанда 1000 есе жоғары.Бір қабырғалы көміртекті нанотүтікшенің диаметрі шамамен 2 нм, ал ондағы электрондардың қозғалысы кванттық мінез-құлыққа ие.Кванттық физиканың әсерінен SWCNT диаметрі мен спиральдық режимі өзгерген сайын валенттік аймақ пен өткізгіштік зонаның энергетикалық алшақтығы нөлден 1эВ-ке дейін өзгеруі мүмкін, оның өткізгіштігі металл және жартылай өткізгіш болуы мүмкін, сондықтан көміртекті нанотүтіктердің өткізгіштігі хиральдылық бұрышы мен диаметрін өзгерту арқылы реттеледі.Осы уақытқа дейін бір қабырғалы көміртекті нанотүтікшелер сияқты атомдардың жай ғана орналасуын өзгерту арқылы энергия алшақтығын реттей алатын басқа зат табылған жоқ.

Графит және алмас сияқты көміртекті нанотүтіктер тамаша жылу өткізгіштер болып табылады.Олардың электр өткізгіштігі сияқты, көміртекті нанотүтіктер де тамаша осьтік жылу өткізгіштікке ие және тамаша жылу өткізгіш материалдар болып табылады.Теориялық есептеулер көрсеткендей, көміртекті нанотүтікше (CNT) жылу өткізгіштік жүйесі фонондардың үлкен орташа еркін жолына ие, фонондар құбыр бойымен біркелкі берілуі мүмкін және оның осьтік жылу өткізгіштігі шамамен 6600 Вт/м•К немесе одан да көп, бұл бір қабатты графеннің жылу өткізгіштігі.Зерттеушілер бір қабырғалы көміртекті нанотүтікшенің (SWCNT) бөлме температурасының жылу өткізгіштігі 3500Вт/м•К-ге жақын екенін өлшеген, бұл алмас пен графиттен (~2000Вт/м•К) әлдеқайда жоғары.Көміртекті нанотүтіктердің осьтік бағытта жылу алмасу көрсеткіштері өте жоғары болғанымен, олардың тік бағыттағы жылу алмасу көрсеткіштері салыстырмалы түрде төмен, ал көміртекті нанотүтіктер өздерінің геометриялық қасиеттерімен шектелген және олардың кеңею жылдамдығы нөлге жуық, сондықтан да көптеген көміртекті нанотүтіктер шоғырға біріктірілген болса, жылу бір көміртекті нанотүтіктен екіншісіне берілмейді.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің (SWCNTs) тамаша жылу өткізгіштігі келесі ұрпақ радиаторларының жанасу беті үшін тамаша материал болып саналады, бұл оларды болашақта компьютерлік процессорлық чип радиаторлары үшін жылу өткізгіштік агенті ете алады.Орталық процессормен жанасу беті толығымен көміртекті нанотүтіктерден жасалған көміртекті нанотүтік CPU радиаторы жиі қолданылатын мыс материалдарынан 5 есе жылу өткізгіштікке ие.Сонымен қатар, бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер жылу өткізгіштігі жоғары композициялық материалдарда қолданудың жақсы перспективаларына ие және қозғалтқыштар мен зымырандар сияқты әртүрлі жоғары температуралы компоненттерде қолданылуы мүмкін.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің оптикалық қасиеттері

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің бірегей құрылымы оның бірегей оптикалық қасиеттерін жасады.Оның оптикалық қасиеттерін зерттеуде Раман спектроскопиясы, флуоресцентті спектроскопия және ультракүлгін-көрінетін-жақын инфрақызыл спектроскопия кеңінен қолданылды.Раман спектроскопиясы бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктерді анықтаудың ең жиі қолданылатын құралы болып табылады.Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің сақиналы тыныс алу діріл режимінің (RBM) тән діріл режимі шамамен 200 нм-де пайда болады.RBM көміртекті нанотүтіктердің микроқұрылымын анықтау және үлгіде бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің бар-жоғын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің магниттік қасиеттері

Көміртекті нанотүтіктердің бірегей магниттік қасиеттері бар, олар анизотропты және диамагнитті және жұмсақ ферромагниттік материалдар ретінде пайдаланылуы мүмкін.Арнайы құрылымдары бар кейбір бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер де асқын өткізгіштікке ие және оларды асқын өткізгіш сымдар ретінде пайдалануға болады.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің газды сақтау өнімділігі

Бір өлшемді құбырлы құрылым және бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің үлкен ұзындығының диаметріне қатынасы қуыс түтік қуысын күшті капиллярлық әсерге ие етеді, осылайша ол бірегей адсорбция, газ сақтау және инфильтрация сипаттамаларына ие болады.Қолданыстағы зерттеу есептеріне сәйкес, бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер сутегі ең үлкен сыйымдылығы бар адсорбциялық материалдар болып табылады, басқа дәстүрлі сутегі сақтау материалдарынан әлдеқайда асып түседі және сутегі отын жасушаларының дамуына ықпал етеді.

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктердің каталитикалық белсенділігі

Бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер тамаша электронды өткізгіштікке, жоғары химиялық тұрақтылыққа және үлкен меншікті бет ауданына (SSA) ие.Оларды катализаторлар немесе катализаторларды тасымалдаушылар ретінде қолдануға болады және жоғары каталитикалық белсенділікке ие.Дәстүрлі гетерогенді катализде немесе электрокатализде және фотокатализде маңызды емес, бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктер үлкен қолдану потенциалдарын көрсетті.

Гуанчжоу Хонву әртүрлі ұзындығы, тазалығы (91-99%), функционалдық түрлері бар жоғары және тұрақты сапалы бір қабырғалы көміртекті нанотүтіктерді жеткізеді.Сондай-ақ дисперсияны теңшеуге болады.