Oglekļa nanocaurulesir neticamas lietas.Tie var būt stiprāki par tēraudu, vienlaikus plānāki par cilvēka matiem.

Tie ir arī ļoti stabili, viegli, un tiem ir neticamas elektriskās, termiskās un mehāniskās īpašības.Šī iemesla dēļ tiem ir potenciāls daudzu interesantu nākotnes materiālu izstrādei.

Viņiem var būt arī atslēga nākotnes materiālu un konstrukciju, piemēram, kosmosa liftu, celtniecībā.

Šeit mēs izpētām, kas tie ir, kā tie tiek izgatavoti un kādi lietojumi tiem parasti ir.Tas nav paredzēts kā izsmeļošs ceļvedis, un tas ir paredzēts tikai kā ātrs pārskats.

Kas iroglekļa nanocaurulesun to īpašības?

Oglekļa nanocaurules (saīsināti CNT), kā norāda nosaukums, ir nelielas cilindriskas struktūras, kas izgatavotas no oglekļa.Bet ne tikai jebkurš ogleklis, CNT sastāv no sarullētām loksnēm no viena oglekļa molekulu slāņa, ko sauc par grafēnu.

Tie mēdz būt divos galvenajos veidos:

1. Vienas sienas oglekļa nanocaurules(SWCNT) — to diametrs parasti ir mazāks par 1 nm.

2. Daudzsienu oglekļa nanocaurules(MWCNT) - tās sastāv no vairākām koncentriski savstarpēji saistītām nanocaurulēm, un to diametrs parasti var sasniegt 100 nm.

Jebkurā gadījumā CNT var būt dažāda garuma no vairākiem mikrometriem līdz centimetriem.

Tā kā caurules ir izgatavotas tikai no grafēna, tām ir daudzas interesantas īpašības.Piemēram, CNT ir saistītas ar sp2 saitēm - tās ir ārkārtīgi spēcīgas molekulārā līmenī.

Oglekļa nanocaurulēm ir arī tendence savienoties kopā, izmantojot van der Vālsa spēkus.Tas nodrošina tiem lielu izturību un mazu svaru.Tie mēdz būt arī ļoti elektriski un siltumvadoši materiāli.

"Atsevišķas CNT sienas var būt metāliskas vai pusvadošas atkarībā no režģa orientācijas attiecībā pret caurules asi, ko sauc par hiralitāti."

Oglekļa nanocaurulēm ir arī citas pārsteidzošas termiskās un mehāniskās īpašības, kas padara tās pievilcīgas jaunu materiālu izstrādei.

Ko dara oglekļa nanocaurules?

Kā mēs jau redzējām, oglekļa nanocaurulēm ir dažas ļoti neparastas īpašības.Šī iemesla dēļ CNT ir daudz interesantu un daudzveidīgu lietojumu.

Faktiski kopš 2013. gada saskaņā ar Wikipedia, izmantojot Science Direct, oglekļa nanocauruļu ražošana pārsniedza vairākus tūkstošus tonnu gadā.Šīm nanocaurulēm ir daudz pielietojumu, tostarp izmantošana:

• Enerģijas uzglabāšanas risinājumi
• Ierīču modelēšana
• Kompozītmateriālu konstrukcijas
• Automobiļu daļas, tostarp, iespējams, ūdeņraža degvielas elementu automašīnās
• Laivu korpusi
• Sporta preces
• Ūdens filtri
• Plānās plēves elektronika
• Pārklājumi
• Izpildmehānismi
• Elektromagnētiskais ekranējums
• Tekstilizstrādājumi
• Biomedicīnas lietojumi, tostarp kaulu un muskuļu audu inženierija, ķīmiskā piegāde, biosensori un daudz kas cits

Kas iroglekļa nanocaurules ar daudzām sienām?

Kā mēs jau redzējām, daudzsienu oglekļa nanocaurules ir tās nanocaurules, kas izgatavotas no vairākām koncentriski savienotām nanocaurulēm.Viņiem parasti ir diametrs, kas var sasniegt vairāk nekā 100 nm.

To garums var pārsniegt centimetrus, un to malu attiecības parasti svārstās no 10 līdz 10 miljoniem.

Daudzsienu nanocaurules var saturēt no 6 līdz 25 vai vairāk koncentriskām sienām.

MWCNT ir dažas lieliskas īpašības, kuras var izmantot daudzos komerciālos lietojumos.Tie ietver:

• Elektriskie: MWNT ir ļoti vadoši, ja tie ir pareizi integrēti kompozītmateriālu struktūrā.Jāņem vērā, ka tikai ārējā siena vada, iekšējām sienām nav nozīmes vadītspējai.
• Morfoloģija: MWNT ir augsta malu attiecība, kuru garums parasti pārsniedz 100 reižu diametru un dažos gadījumos ir daudz lielāks.To veiktspēja un pielietojums ir balstīts ne tikai uz malu attiecību, bet arī uz sapīšanās pakāpi un cauruļu taisnumu, kas savukārt ir gan cauruļu defektu pakāpes, gan izmēra funkcija.
• Fizikāls: bez defektiem, individuāliem MWNT ir lieliska stiepes izturība, un, ja tie ir integrēti kompozītmateriālā, piemēram, termoplastiskā vai termoreaktīvo vielu maisījumos, tie var ievērojami palielināt tā izturību.