कार्बन नॅनोट्यूबअविश्वसनीय गोष्टी आहेत.मानवी केसांपेक्षा पातळ असताना ते स्टीलपेक्षा मजबूत असू शकतात.

ते अत्यंत स्थिर, हलके आणि अविश्वसनीय विद्युत, थर्मल आणि यांत्रिक गुणधर्म देखील आहेत.या कारणास्तव, त्यांच्याकडे भविष्यातील अनेक मनोरंजक सामग्रीच्या विकासाची क्षमता आहे.

त्यांच्याकडे भविष्यातील साहित्य आणि संरचना तयार करण्याची गुरुकिल्ली देखील असू शकते, जसे की स्पेस लिफ्ट.

येथे, आम्ही ते काय आहेत, ते कसे बनवले जातात आणि त्यांच्याकडे कोणते अनुप्रयोग असतात हे शोधतो.हे एक संपूर्ण मार्गदर्शक म्हणून नाही आणि फक्त एक द्रुत विहंगावलोकन म्हणून वापरण्यासाठी आहे.

काय आहेतकार्बन नॅनोट्यूबआणि त्यांचे गुणधर्म?

कार्बन नॅनोट्यूब्स (थोडक्यात CNTs), नावाप्रमाणेच, कार्बनपासून बनवलेल्या सूक्ष्म दंडगोलाकार रचना आहेत.परंतु केवळ कोणताही कार्बन नाही, CNT मध्ये ग्राफीन नावाच्या कार्बन रेणूंच्या एका थराच्या गुंडाळलेल्या शीट्स असतात.

ते दोन मुख्य स्वरूपात येतात:

1. सिंगल-भिंती कार्बन नॅनोट्यूब(SWCNTs) - यांचा व्यास 1 nm पेक्षा कमी असतो.

2. बहुभिंती असलेल्या कार्बन नॅनोट्यूब(MWCNTs) - यामध्ये अनेक केंद्रित-आंतरलिंक नॅनोट्यूब असतात आणि त्यांचा व्यास 100 nm पेक्षा जास्त असू शकतो.

दोन्ही बाबतीत, CNT ची लांबी अनेक मायक्रोमीटर ते सेंटीमीटर पर्यंत असू शकते.

नळ्या केवळ ग्राफीनपासून बनविल्या जात असल्याने, ते त्याचे अनेक मनोरंजक गुणधर्म सामायिक करतात.CNTs, उदाहरणार्थ, sp2 बॉण्ड्ससह बंधनकारक आहेत - हे आण्विक स्तरावर अत्यंत मजबूत आहेत.

कार्बन नॅनोट्यूबमध्ये व्हॅन डेर वाल्स फोर्सेसद्वारे एकत्र जोडण्याची प्रवृत्ती देखील आहे.हे त्यांना उच्च शक्ती आणि कमी वजन प्रदान करते.ते उच्च विद्युत-वाहक आणि थर्मली-संवाहक सामग्री देखील असतात.

"नळीच्या अक्षाच्या संदर्भात जाळीच्या अभिमुखतेवर अवलंबून वैयक्तिक CNT भिंती धातूच्या किंवा अर्धसंवाहक असू शकतात, ज्याला चिरालिटी म्हणतात."

कार्बन नॅनोट्यूबमध्ये इतर आश्चर्यकारक थर्मल आणि यांत्रिक गुणधर्म देखील आहेत जे त्यांना नवीन सामग्री विकसित करण्यासाठी आकर्षक बनवतात.

कार्बन नॅनोट्यूब काय करतात?

आपण आधीच पाहिले आहे की, कार्बन नॅनोट्यूबमध्ये काही अतिशय असामान्य गुणधर्म आहेत.यामुळे, सीएनटीमध्ये अनेक मनोरंजक आणि विविध अनुप्रयोग आहेत.

खरेतर, 2013 पर्यंत, विकिपीडिया द्वारे सायन्स डायरेक्टनुसार, कार्बन नॅनोट्यूबचे उत्पादन दरवर्षी हजारो टनांपेक्षा जास्त होते.या नॅनोट्यूबमध्ये अनेक ऍप्लिकेशन्स आहेत, ज्यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

• ऊर्जा साठवण उपाय
• डिव्हाइस मॉडेलिंग
• संमिश्र संरचना
• हायड्रोजन इंधन सेल कारमधील संभाव्यत: ऑटोमोटिव्ह भाग
• होडीच्या खोड्या
• खेळाचे सामान
• पाणी फिल्टर
• पातळ-चित्रपट इलेक्ट्रॉनिक्स
• कोटिंग्ज
• अॅक्ट्युएटर्स
• इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग
• कापड
• बायोमेडिकल ऍप्लिकेशन्स, ज्यामध्ये हाडे आणि स्नायूंचे ऊतक अभियांत्रिकी, रासायनिक वितरण, बायोसेन्सर आणि बरेच काही समाविष्ट आहे

काय आहेतबहुभिंती असलेल्या कार्बन नॅनोट्यूब?

आपण आधीच पाहिल्याप्रमाणे, मल्टिवॉल्ड कार्बन नॅनोट्यूब हे अनेक एकाग्रतेने एकमेकांशी जोडलेल्या नॅनोट्यूबपासून बनवलेल्या नॅनोट्यूब आहेत.त्यांचा व्यास 100 nm पेक्षा जास्त असू शकतो.

ते सेंटीमीटरपेक्षा जास्त लांबीपर्यंत पोहोचू शकतात आणि त्यांचे गुणोत्तर 10 ते 10 दशलक्ष दरम्यान बदलू शकतात.

बहु-भिंती असलेल्या नॅनोट्यूबमध्ये 6 ते 25 किंवा त्याहून अधिक एकाग्र भिंती असू शकतात.

MWCNT मध्ये काही उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत ज्यांचा मोठ्या प्रमाणात व्यावसायिक अनुप्रयोगांमध्ये उपयोग केला जाऊ शकतो.यात समाविष्ट :

• इलेक्ट्रिकल: संमिश्र संरचनेत योग्यरित्या एकत्रित केल्यावर MWNTs अत्यंत प्रवाहकीय असतात.हे लक्षात घेतले पाहिजे की बाह्य भिंत एकट्याने चालते, आतील भिंती चालकतेसाठी साधन नाहीत.
• मॉर्फोलॉजी: MWNT चे गुणोत्तर उच्च असते, ज्याची लांबी सामान्यत: व्यासाच्या 100 पट जास्त असते आणि काही प्रकरणांमध्ये जास्त असते.त्यांचे कार्यप्रदर्शन आणि उपयोग केवळ आस्पेक्ट रेशोवर आधारित नाही, तर नळ्यांच्या गुंता आणि सरळपणावर देखील आधारित आहेत, जे यामधून ट्यूबमधील दोषांची डिग्री आणि परिमाण दोन्हीचे कार्य आहे.
• भौतिक: दोषमुक्त, वैयक्तिक, MWNTs मध्ये उत्कृष्ट तन्य शक्ती असते आणि जेव्हा थर्मोप्लास्टिक किंवा थर्मोसेट संयुगे सारख्या संमिश्रामध्ये एकत्रित केले जाते, तेव्हा त्यांची ताकद लक्षणीयरीत्या वाढू शकते.