ក្នុងនាមជា nanomaterial មួយវិមាត្រតំណាងបំផុត,បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ(SWCNTs) មានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា និងគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះជាច្រើន។ជាមួយនឹងការស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅជាបន្តបន្ទាប់លើមូលដ្ឋាន និងការអនុវត្តនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ ពួកគេបានបង្ហាញពីការរំពឹងទុកនៃកម្មវិធីទូលំទូលាយក្នុងវិស័យជាច្រើន រួមទាំងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកណាណូ ឧបករណ៍បង្កើនសម្ភារៈសមាសធាតុ ឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពល កាតាលីករ និងឧបករណ៍បញ្ជូនកាតាលីករ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា វាល ឧបករណ៍បំភាយ ខ្សែភាពយន្ដ វត្ថុធាតុដើម ជីវ-ណាណូ ជាដើម ដែលមួយចំនួនបានសម្រេចនូវកម្មវិធីឧស្សាហកម្មរួចហើយ។

លក្ខណៈមេកានិចនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

អាតូមកាបូននៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយត្រូវបានផ្សំជាមួយចំណង CC covalent ខ្លាំង។វាត្រូវបានប៉ាន់ស្មានពីរចនាសម្ព័ន្ធថាពួកគេមានកម្លាំងអ័ក្សខ្ពស់ bremsstrahlung និងម៉ូឌុលយឺត។អ្នកស្រាវជ្រាវបានវាស់ប្រេកង់រំញ័រនៃចុងសេរីនៃ CNTs ហើយបានរកឃើញថាម៉ូឌុលកាបូនណាណូរបស់ Young អាចឈានដល់ 1Tpa ដែលស្ទើរតែស្មើនឹងម៉ូឌុលរបស់ Young's of Diamond ដែលមានប្រហែល 5 ដងជាងដែក។SWCNTs មានកម្លាំងអ័ក្សខ្ពស់ខ្លាំង វាមានប្រហែល 100 ដងជាងដែក។ការបត់បែននៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយគឺ 5% រហូតដល់ 12% ដែលប្រហែល 60 ដងនៃដែក។CNT មានភាពរឹងមាំ និងអាចពត់បានល្អបំផុត។

បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយគឺជាការពង្រឹងដ៏ល្អសម្រាប់សមា្ភារៈផ្សំ ដែលអាចផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេទៅនឹងវត្ថុធាតុដើមផ្សំ ដូច្នេះសម្ភារៈសមាសធាតុបង្ហាញពីភាពរឹងមាំ ភាពរឹង ការបត់បែន និងភាពធន់ទ្រាំនឹងការអស់កម្លាំងដែលពួកគេមិនមានពីដើម។នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ nanoprobes បំពង់ nanotubes កាបូនអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតគន្លឹះស្កែនជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងជម្រៅនៃការរកឃើញកាន់តែច្រើន។

លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

រចនាសម្ព័ន្ធបំពង់រាងជារង្វង់នៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីដ៏ពិសេស និងល្អឥតខ្ចោះរបស់វា។ការសិក្សាតាមទ្រឹស្ដីបានបង្ហាញថា ដោយសារការដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងក្នុងបំពង់ណាណូកាបូន សមត្ថភាពផ្ទុកបច្ចុប្បន្នរបស់ពួកវាគឺខ្ពស់រហូតដល់ 109A/cm2 ដែលខ្ពស់ជាងទង់ដែង 1000 ដងដែលមានចរន្តល្អ។អង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយគឺប្រហែល 2nm ហើយចលនានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាមានឥរិយាបទ quantum ។រងឥទ្ធិពលដោយរូបវិទ្យាកង់ទិច ដោយសារអង្កត់ផ្ចិត និងវង់នៃការផ្លាស់ប្តូរ SWCNT គម្លាតថាមពលនៃក្រុម valence និងក្រុម conduction អាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរពីជិតសូន្យទៅ 1eV ចរន្តរបស់វាអាចជាលោហធាតុ និង semiconducting ដូច្នេះចរន្តនៃកាបូន nanotubes អាច ត្រូវបានកែតម្រូវដោយការផ្លាស់ប្តូរមុំ chirality និងអង្កត់ផ្ចិត។រហូតមកដល់ពេលនេះ គ្មានសារធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានគេរកឃើញថាមានដូចជា បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ អាចកែតម្រូវគម្លាតថាមពលបានដូចគ្នា ដោយគ្រាន់តែផ្លាស់ប្តូរការរៀបចំអាតូម។

បំពង់ nanotubes កាបូន ដូចជា graphite និងពេជ្រ គឺជាចំហាយកំដៅដ៏ល្អ។ដូច​ជា​ចរន្ត​អគ្គិសនី​ដែរ បំពង់​ណាណូ​កាបូន​ក៏​មាន​ចរន្ត​កម្ដៅ​តាម​អ័ក្ស​ដ៏​ល្អ​ផង​ដែរ ហើយ​ជា​វត្ថុធាតុ​កម្ដៅ​ដ៏​ល្អ​បំផុត។ការគណនាតាមទ្រឹស្ដីបង្ហាញថាប្រព័ន្ធកំដៅកាបូនណាណូធូប (CNT) មានផ្លូវទំនេរជាមធ្យមដ៏ធំនៃ phonons, phonons អាចបញ្ជូនបានយ៉ាងរលូនតាមបំពង់ ហើយចរន្តកំដៅអ័ក្សរបស់វាគឺប្រហែល 6600W/m•K ឬច្រើនជាងនេះ ដែលស្រដៀងទៅនឹង ចរន្តកំដៅនៃ graphene ស្រទាប់តែមួយ។អ្នកស្រាវជ្រាវបានវាស់វែងថា ចរន្តកំដៅក្នុងបន្ទប់នៃបំពង់កាបូនណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ (SWCNT) គឺជិតដល់ 3500W/m•K ដែលធំជាងពេជ្រ និងក្រាហ្វិច (~2000W/m•K)។ថ្វីបើដំណើរការផ្លាស់ប្តូរកំដៅនៃបំពង់ណាណូកាបូនក្នុងទិសដៅអ័ក្សគឺខ្ពស់ណាស់ក៏ដោយ ដំណើរការផ្លាស់ប្តូរកំដៅរបស់ពួកគេក្នុងទិសដៅបញ្ឈរមានកម្រិតទាប ហើយបំពង់ណាណូកាបូនត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិធរណីមាត្រផ្ទាល់របស់ពួកគេ ហើយអត្រានៃការពង្រីករបស់ពួកគេគឺស្ទើរតែសូន្យ ដូច្នេះសូម្បីតែមនុស្សជាច្រើន បំពង់ nanotubes កាបូនដែលបានបញ្ចូលទៅក្នុងបាច់មួយ កំដៅនឹងមិនត្រូវបានផ្ទេរពីបំពង់ nanotube កាបូនមួយទៅមួយផ្សេងទៀតទេ។

ចរន្តកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ (SWCNTs) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃវិទ្យុសកម្មជំនាន់ក្រោយ ដែលអាចធ្វើឱ្យពួកវាក្លាយជាភ្នាក់ងារចម្លងកម្ដៅសម្រាប់វិទ្យុសកម្មបន្ទះឈីប CPU របស់កុំព្យូទ័រនាពេលអនាគត។វិទ្យុសកម្មស៊ីភីយូកាបូនណាណូដែលផ្ទៃទំនាក់ទំនងជាមួយស៊ីភីយូត្រូវបានផលិតទាំងស្រុងពីបំពង់ណាណូកាបូនមានចរន្តកំដៅ 5 ដងនៃវត្ថុធាតុស្ពាន់ដែលប្រើជាទូទៅ។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ មានទស្សនវិស័យល្អសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងសមា្ភារៈសមាសធាតុដែលមានចរន្តកំដៅខ្ពស់ ហើយអាចប្រើប្រាស់ក្នុងសមាសធាតុដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផ្សេងៗ ដូចជាម៉ាស៊ីន និងរ៉ុក្កែតជាដើម។

លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

រចនាសម្ព័ន្ធតែមួយគត់នៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយបានបង្កើតនូវលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកតែមួយគត់របស់វា។Raman spectroscopy, fluorescence spectroscopy និង ultraviolet-visible- near infrared spectroscopy ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិករបស់វា។Raman spectroscopy គឺជាឧបករណ៍រាវរកដែលប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ។របៀបរំញ័រលក្ខណៈនៃបំពង់ nanotubes កាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ ring breathing vibration mode (RBM) បង្ហាញនៅប្រហែល 200nm ។RBM អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូនៃបំពង់ណាណូកាបូន និងកំណត់ថាតើគំរូមានបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ។

លក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

បំពង់ nanotubes កាបូនមានលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិចតែមួយគត់ដែលជា anisotropic និង diamagnetic ហើយអាចត្រូវបានប្រើជាវត្ថុធាតុដើមទន់ ferromagnetic ។បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់ក៏មាន superconductivity និងអាចត្រូវបានប្រើជាខ្សែ superconducting ។

ដំណើរការផ្ទុកឧស្ម័ននៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

រចនាសម្ព័ន្ធបំពង់មួយវិមាត្រ និងសមាមាត្រប្រវែងទៅអង្កត់ផ្ចិតធំនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយធ្វើឱ្យបែហោងធ្មែញបំពង់ប្រហោងមានឥទ្ធិពល capillary ខ្លាំង ដូច្នេះវាមានលក្ខណៈ adsorption ការផ្ទុកឧស្ម័ន និងលក្ខណៈជ្រៀតចូល។យោងតាមរបាយការណ៍ស្រាវជ្រាវដែលមានស្រាប់ បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយគឺជាសម្ភារៈស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែនដែលមានសមត្ថភាពផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនធំជាងគេ លើសពីសម្ភារៈផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនប្រពៃណីផ្សេងទៀត ហើយនឹងជួយលើកកម្ពស់ការអភិវឌ្ឍកោសិកាឥន្ធនៈអ៊ីដ្រូសែន។

សកម្មភាពកាតាលីករនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ

បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយមានចរន្តអេឡិចត្រូនិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ស្ថេរភាពគីមីខ្ពស់ និងផ្ទៃជាក់លាក់ធំ (SSA)។ពួកវាអាចប្រើជាកាតាលីករ ឬជាអ្នកដឹកជញ្ជូនកាតាលីករ និងមានសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់ជាង។មិនថានៅក្នុងកាតាលីករខុសធម្មតា ឬនៅក្នុង electrocatalysis និង photocatalysis ទេ បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយបានបង្ហាញពីសក្តានុពលនៃកម្មវិធីដ៏អស្ចារ្យ។

ក្វាងចូវ ហុងវូ ផ្គត់ផ្គង់បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ គុណភាពខ្ពស់ និងមានស្ថេរភាព ដែលមានប្រវែងខុសៗគ្នា ភាពបរិសុទ្ធ (91-99%) ប្រភេទដែលមានមុខងារ។ការបែកខ្ញែកក៏អាចត្រូវបានប្ដូរតាមបំណង។