Kaip reprezentatyviausia vienmatė nanomedžiaga,vienasieniai anglies nanovamzdeliai(SWCNT) turi daug puikių fizinių ir cheminių savybių.Atliekant nuolatinius nuodugnius vienasienių anglies nanovamzdelių pagrindų ir taikymo tyrimus, jie parodė plačias taikymo perspektyvas daugelyje sričių, įskaitant nano elektroninius prietaisus, sudėtinių medžiagų stipriklius, energijos kaupimo priemones, katalizatorius ir katalizatorių nešiklius, jutiklius, lauko skleidėjai, laidžios plėvelės, biologinės nano medžiagos ir kt., kai kurios iš jų jau pritaikytos pramonėje.

Mechaninės vienasienių anglies nanovamzdelių savybės

Vienasienių anglies nanovamzdelių anglies atomai yra sujungti su labai stipriais CC kovalentiniais ryšiais.Pagal konstrukciją spėjama, kad jie turi didelį ašinį stiprumą, atsparumą smūgiams ir tamprumo modulį.Tyrėjai išmatavo laisvojo CNT galo vibracijos dažnį ir nustatė, kad Youngo anglies nanovamzdelių modulis gali siekti 1Tpa, o tai beveik prilygsta Youngo deimanto moduliui, kuris yra maždaug 5 kartus didesnis nei plieno.SWCNT turi ypač didelį ašinį stiprumą, apie 100 kartų didesnį nei plieno;vienasienių anglies nanovamzdelių tamprumo deformacija yra 5%, iki 12%, tai yra apie 60 kartų daugiau nei plieno.CNT pasižymi puikiu tvirtumu ir lankstumu.

Vienasieniai anglies nanovamzdeliai yra puikus sutvirtinimas kompozitinėms medžiagoms, kurios gali suteikti kompozitinėms medžiagoms puikias mechanines savybes, todėl kompozitinės medžiagos turi tokį stiprumą, kietumą, elastingumą ir atsparumą nuovargiui, kurio iš pradžių neturėjo.Kalbant apie nanozondus, anglies nanovamzdeliai gali būti naudojami didesnės skiriamosios gebos ir didesnio aptikimo gylio nuskaitymo zondo galiukams gaminti.

Vienasienių anglies nanovamzdelių elektrinės savybės

Vienasienių anglies nanovamzdelių spiralinė vamzdinė struktūra lemia unikalias ir puikias elektrines savybes.Teoriniai tyrimai parodė, kad dėl balistinio elektronų pernešimo anglies nanovamzdiuose jų srovės laidumas siekia 109A/cm2, o tai 1000 kartų didesnis nei gero laidumo vario.Viensienio anglies nanovamzdelio skersmuo yra apie 2 nm, o elektronų judėjimas jame pasižymi kvantiniu elgesiu.Paveikta kvantinės fizikos, keičiantis SWCNT skersmeniui ir spiraliniam režimui, valentinės juostos ir laidumo juostos energijos tarpas gali būti pakeistas nuo beveik nulio iki 1eV, jo laidumas gali būti metalinis ir puslaidininkis, todėl anglies nanovamzdelių laidumas gali būti galima reguliuoti keičiant chiralumo kampą ir skersmenį.Iki šiol nebuvo nustatyta, kad jokia kita medžiaga būtų panaši į vienasienius anglies nanovamzdelius, galinčius panašiai reguliuoti energijos atotrūkį tiesiog pakeisdami atomų išsidėstymą.

Anglies nanovamzdeliai, tokie kaip grafitas ir deimantas, yra puikūs šilumos laidininkai.Kaip ir jų elektrinis laidumas, anglies nanovamzdeliai taip pat turi puikų ašinį šilumos laidumą ir yra idealios šilumai laidžios medžiagos.Teoriniai skaičiavimai rodo, kad anglies nanovamzdelių (CNT) šilumos laidumo sistema turi didelį vidutinį laisvą fononų kelią, fononai gali būti sklandžiai perduodami vamzdžiu, o jo ašinis šilumos laidumas yra apie 6600 W/m•K arba didesnis, o tai panašu į vieno sluoksnio grafeno šilumos laidumas.Tyrėjai išmatavo, kad vienos sienelės anglies nanovamzdelio (SWCNT) šilumos laidumas kambario temperatūroje yra artimas 3500 W/m•K, o tai yra daug didesnis nei deimantų ir grafito (~2000 W/m•K).Nors anglies nanovamzdelių šilumos mainų charakteristikos ašine kryptimi yra labai didelės, jų šilumos mainų charakteristikos vertikalia kryptimi yra palyginti žemos, o anglies nanovamzdelius riboja jų pačių geometrinės savybės, o jų plėtimosi greitis yra beveik nulinis, todėl net daugelis anglies nanovamzdelių, sujungtų į ryšulį, šiluma nebus perduota iš vieno anglies nanovamzdelio į kitą.

Puikus vienasienių anglies nanovamzdelių (SWCNT) šilumos laidumas yra laikomas puikia medžiaga kontaktiniam naujos kartos radiatorių paviršiui, todėl ateityje jie gali tapti šilumos laidumo agentu kompiuterių procesoriaus lustų radiatoriams.Anglies nanovamzdelio procesoriaus radiatorius, kurio kontaktinis paviršius su CPU yra visiškai pagamintas iš anglies nanovamzdelių, turi 5 kartus didesnį šilumos laidumą nei įprastai naudojamų varinių medžiagų.Tuo pačiu metu vienasieniai anglies nanovamzdeliai turi geras taikymo perspektyvas didelio šilumos laidumo kompozitinėse medžiagose ir gali būti naudojami įvairiuose aukštos temperatūros komponentuose, tokiuose kaip varikliai ir raketos.

Viensienių anglies nanovamzdelių optinės savybės

Unikali viensienių anglies nanovamzdelių struktūra sukūrė unikalias optines savybes.Ramano spektroskopija, fluorescencinė spektroskopija ir ultravioletinių matomų artimųjų infraraudonųjų spindulių spektroskopija buvo plačiai naudojamos tiriant jo optines savybes.Ramano spektroskopija yra dažniausiai naudojama vienasienių anglies nanovamzdelių aptikimo priemonė.Būdingas vienos sienelės anglies nanovamzdelių kvėpavimo vibracijos režimas (RBM) atsiranda esant maždaug 200 nm.RBM gali būti naudojamas anglies nanovamzdelių mikrostruktūrai nustatyti ir nustatyti, ar mėginyje yra vienasienių anglies nanovamzdelių.

Vienasienių anglies nanovamzdelių magnetinės savybės

Anglies nanovamzdeliai turi unikalių magnetinių savybių, kurios yra anizotropinės ir diamagnetinės, ir gali būti naudojamos kaip minkštos feromagnetinės medžiagos.Kai kurie vienasieniai anglies nanovamzdeliai su specifinėmis struktūromis taip pat turi superlaidumą ir gali būti naudojami kaip superlaidžiai laidai.

Vienasienių anglies nanovamzdelių dujų saugojimo savybės

Dėl vienmatės vamzdinės struktūros ir didelio vienasienių anglies nanovamzdelių ilgio ir skersmens santykio tuščiavidurio vamzdžio ertmė turi stiprų kapiliarinį poveikį, todėl ji turi unikalias adsorbcijos, dujų kaupimo ir infiltracijos savybes.Remiantis esamomis tyrimų ataskaitomis, vienasieniai anglies nanovamzdeliai yra adsorbcinės medžiagos, turinčios didžiausią vandenilio kaupimo pajėgumą, gerokai viršijančios kitas tradicines vandenilio kaupimo medžiagas, ir padės skatinti vandenilio kuro elementų kūrimą.

Vienasienių anglies nanovamzdelių katalizinis aktyvumas

Viensieniai anglies nanovamzdeliai turi puikų elektroninį laidumą, didelį cheminį stabilumą ir didelį specifinį paviršiaus plotą (SSA).Jie gali būti naudojami kaip katalizatoriai arba katalizatoriaus nešikliai ir turi didesnį katalizinį aktyvumą.Nepriklausomai nuo tradicinės heterogeninės katalizės, elektrokatalizės ir fotokatalizės, vienasieniai anglies nanovamzdeliai parodė didelį pritaikymo potencialą.

„Guangzhou Hongwu“ tiekia aukštos ir stabilios kokybės vienasienius anglies nanovamzdelius, kurių ilgis, grynumas (91–99%), funkcionalūs tipai.Taip pat galima pritaikyti dispersiją.