Nanotrubicesú neuveriteľné veci. Môžu byť silnejšie ako oceľ, zatiaľ čo sú tenšie ako ľudské vlasy.

Sú tiež vysoko stabilné, ľahké a majú neuveriteľné elektrické, tepelné a mechanické vlastnosti. Z tohto dôvodu majú potenciál rozvoja mnohých zaujímavých budúcich materiálov.

Môžu tiež držať kľúč k budovaniu materiálov a štruktúr budúcnosti, napríklad vesmírne výťahy.

Tu skúmame, čo sú, ako sú vyrobené a aké aplikácie majú tendenciu. Toto nie je určené ako vyčerpávajúci sprievodca a má sa používať iba ako rýchly prehľad.

Čo jenanotrubicea ich vlastnosti?

Uhlíkové nanotrubice (skrátene CNT), ako už názov napovedá, sú nepatrné valcovité štruktúry vyrobené z uhlíka. Ale nielen žiadny uhlík, CNT pozostávajú z zvinutých listov jednej vrstvy uhlíkových molekúl nazývaných grafén.

Majú tendenciu prichádzať v dvoch hlavných formách:

1. Jednorazové uhlíkové nanotrubice(SWCNTS) - Tieto majú tendenciu mať priemer menší ako 1 nm.

2. Mulované uhlíkové nanotrubice(MWCNT) - Tieto pozostávajú z niekoľkých koncentricky prepojených nanotrubíc a majú tendenciu mať priemery, ktoré môžu dosiahnuť viac ako 100 nm.

V obidvoch prípadoch môžu mať CNT rôzne dĺžky od niekoľkých mikrometrov do centimetrov.

Pretože trubice sú výlučne vybudované z grafénu, zdieľajú mnoho jeho zaujímavých vlastností. Napríklad CNT sú viazané s väzbami SP2 - sú mimoriadne silné na molekulárnej úrovni.

Uhlíkové nanotrubice majú tiež tendenciu kladiť sa spolu prostredníctvom van der Waalsových síl. To im poskytuje vysokú pevnosť a nízku hmotnosť. Majú tiež tendenciu byť vysoko elektricky vodivé a tepelne vodivé materiály.

„Jednotlivé steny CNT môžu byť kovové alebo polovodičné v závislosti od orientácie mriežky vzhľadom na os trubice, ktorá sa nazýva chiralita.“

Uhlíkové nanotrubice majú tiež ďalšie úžasné tepelné a mechanické vlastnosti, vďaka ktorým sú atraktívne pre vývoj nových materiálov.

Čo robia uhlíkové nanotrubice?

Ako sme už videli, uhlíkové nanotrubice majú niektoré veľmi neobvyklé vlastnosti. Z tohto dôvodu majú CNT veľa zaujímavých a rozmanitých aplikácií.

V skutočnosti, v roku 2013, podľa Wikipedia prostredníctvom Science Direct, výroba uhlíkových nanotrubíc prekročila niekoľko tisíc ton ročne. Tieto nanotrubice majú veľa aplikácií vrátane použitia v:

• Riešenia na ukladanie energie
• Modelovanie zariadení
• Kompozitné štruktúry
• Automobilové diely vrátane potenciálne v automobiloch s vodíkovými palivovými článkami
• Trup lode
• Športový tovar
• Vodné filtre
• Elektronika
• Povlaky
• Poháriky
• Elektromagnetické tienenie
• Textil
• Biomedicínske aplikácie vrátane tkanivového inžinierstva kostí a svalov, chemického dodávania, biosenzorov a ďalších

Čo jemulované uhlíkové nanotrubice?

Ako sme už videli, viacsúdité uhlíkové nanotrubice sú tie nanotrubice vyrobené z niekoľkých koncentricky vzájomne prepojených nanotrubíc. Majú tendenciu mať priemery, ktoré môžu dosiahnuť viac ako 100 nm.

Môžu osloviť viac ako centimetre a majú tendenciu mať pomery strán, ktoré sa pohybujú medzi 10 a 10 miliónmi.

Viac stenované nanotrubice môžu obsahovať 6 až 25 alebo viac sústredných stien.

MWCNT majú niekoľko vynikajúcich vlastností, ktoré je možné využiť vo veľkom počte komerčných aplikácií. Patria sem:

• Elektrické: MWNT sú vysoko vodivé, keď sú správne integrované do kompozitnej štruktúry. Je potrebné poznamenať, že vonkajšia stena sama vedie, vnútorné steny nie sú nápomocné pre vodivosť.
• Morfológia: MWNT majú vysoký pomer strán, s dĺžkami zvyčajne viac ako 100 -násobkom priemeru av niektorých prípadoch oveľa vyššie. Ich výkon a aplikácia nie sú založené nielen na pomere strán, ale aj na stupni zapletenia a priamosti trubíc, čo je zase funkciou stupňa a rozmeru defektov v skúmavkách.
• Fyzické: Individuálne, individuálne, MWNT majú vynikajúcu pevnosť v ťahu a ak je integrovaná do kompozitu, ako sú termoplastické alebo termosetové zlúčeniny, môže významne zvýšiť jeho pevnosť.