ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಚಯ

ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ, ಮೂರು ಕಾರ್ಬನ್ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ಗಳಿವೆ ಎಂದು ಜನರಿಗೆ ಮಾತ್ರ ತಿಳಿದಿದೆ: ವಜ್ರ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಕಾರ್ಬನ್.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಳೆದ ಮೂರು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ ಫುಲ್ಲರೀನ್‌ಗಳು, ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು, ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ಗಳವರೆಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ, ಹೊಸ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರಪಂಚದ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇವೆ.ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆಯಾಮಗಳ ಮೇಲಿನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ನಿರ್ಬಂಧದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಮೂರು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು: ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ, ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಮತ್ತು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು.
0-ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ನ್ಯಾನೊ-ಕಣಗಳು, ಪರಮಾಣು ಸಮೂಹಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್‌ಗಳಂತಹ ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ.ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತವೆ.ಇಂಗಾಲದ ಕಪ್ಪು, ನ್ಯಾನೊ-ಡೈಮಂಡ್, ನ್ಯಾನೊ-ಫುಲ್ಲರೀನ್ C60, ಕಾರ್ಬನ್-ಲೇಪಿತ ನ್ಯಾನೊ-ಲೋಹದ ಕಣಗಳಂತಹ ಅನೇಕ ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊ-ವಸ್ತುಗಳಿವೆ.

ಆದಷ್ಟು ಬೇಗ ದಿC60ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ವೇಗವರ್ಧಕಕ್ಕೆ ತಮ್ಮ ಅನ್ವಯದ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು.ಪ್ರಸ್ತುತ, ವೇಗವರ್ಧಕ ವಸ್ತುಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಫುಲ್ಲರೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

(1) ಫುಲ್ಲರೀನ್‌ಗಳು ನೇರವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ;

(2) ಫುಲ್ಲರೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಏಕರೂಪದ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ;

(3) ಭಿನ್ನಜಾತಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಫುಲ್ಲರಿನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್.
ಕಾರ್ಬನ್-ಲೇಪಿತ ನ್ಯಾನೊ-ಲೋಹದ ಕಣಗಳು ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊ-ಕಾರ್ಬನ್-ಲೋಹದ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಹೊಸ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ.ಕಾರ್ಬನ್ ಶೆಲ್ನ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ಲೋಹದ ಕಣಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಲೇಪಿತವಾದ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು.ಈ ಹೊಸ ಪ್ರಕಾರದ ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ ಕಾರ್ಬನ್-ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ರಕ್ಷಾಕವಚ ವಸ್ತುಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಎಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದು ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಅಲ್ಲದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯು ರೇಖೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿನಿಧಿಗಳು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹಾಗೆ.ಎರಡರ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಆಧರಿಸಿರಬಹುದು, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬೇಕಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಆಧರಿಸಿರಬಹುದು.ವಸ್ತುವಿನ ವ್ಯಾಸದ ಪ್ರಕಾರ ಇದರ ಅರ್ಥ: 50nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಸದ D, ಆಂತರಿಕ ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 50-200nm ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಹು-ಪದರದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶೀಟ್ ಸುರುಳಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವು ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಉತ್ತಮ, ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ಟ್ಯೂಬ್ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗ್ರಾಫೈಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟವು ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಗ್ರಾಫೈಟೈಸೇಶನ್ ರಚನೆಯಿಲ್ಲ , ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಾಳೆಗಳ ಜೋಡಣೆಯು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿದೆ, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತು ಮತ್ತುಬಹು-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳುಎಲ್ಲಾ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಹಜವಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ವಿವಿಧ ದಾಖಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ.

ನಮ್ಮ ಅಭಿಪ್ರಾಯದಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆಯೇ, ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಅಥವಾ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಾವು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತೇವೆ.ಅಂದರೆ, ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಯಾವುದೇ ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಟೊಳ್ಳಾದ ರಚನೆಯು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲದ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಫೈಬರ್‌ಗಳು.
ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು: ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿದೆ.ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಬಿಸಿಯಾಗಿವೆ.ಈ ನಕ್ಷತ್ರದ ವಸ್ತುವು ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರ, ವಿದ್ಯುತ್, ಶಾಖ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಅದ್ಭುತವಾದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಇತರ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲ ಘಟಕವಾಗಿದೆ: ಇದು ಶೂನ್ಯ-ಆಯಾಮದ ಫುಲ್ಲರೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೆಚ್ಚಗಾಗುತ್ತದೆ, ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳಾಗಿ ಸುರುಳಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ನ್ಯಾನೊವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ.ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ವಾಹಕಗಳು, ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣಾ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕಾಳಜಿಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚೈನಾ ಹಾಂಗ್ವು ಮೈಕ್ರೋ-ನ್ಯಾನೋ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್ - ನ್ಯಾನೊ-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣದ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವದ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಮಟ್ಟ, ನ್ಯಾನೊ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅನ್ವಯಕ್ಕಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ನ್ಯಾನೊ-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೊದಲ ದೇಶೀಯ ತಯಾರಕ. ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ರಫ್ತು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, Hongwu Nano ಮಾರುಕಟ್ಟೆ-ಆಧಾರಿತ, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ-ಚಾಲಿತ, ಗ್ರಾಹಕರ ಸಮಂಜಸವಾದ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ತನ್ನ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿ ಪೂರೈಸಲು ಮತ್ತು ಚೀನಾದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಉದ್ಯಮದ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅವಿರತ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ.