Si nanomateriali njëdimensional më përfaqësues,nanotuba karboni me një mur(SWCNTs) kanë shumë veti të shkëlqyera fizike dhe kimike.Me kërkimin e vazhdueshëm të thelluar mbi bazën dhe aplikimin e nanotubave të karbonit me një mur me një mur, ata kanë treguar perspektiva të gjera aplikimi në shumë fusha, duke përfshirë pajisjet elektronike nano, përmirësuesit e materialeve të përbëra, mediat e ruajtjes së energjisë, katalizatorët dhe transportuesit katalizatorë, sensorët, fusha emetues, filma përcjellës, materiale bio-nano, etj., disa prej të cilave tashmë kanë arritur aplikime industriale.

Vetitë mekanike të nanotubave të karbonit me një mur

Atomet e karbonit të nanotubave të karbonit me një mur të vetëm kombinohen me lidhje kovalente shumë të forta CC.Nga struktura spekulohet se kanë forcë të lartë boshtore, bremsstrahlung dhe modul elastik.Studiuesit matën frekuencën e dridhjeve të skajit të lirë të CNT-ve dhe zbuluan se moduli i nanotubave të karbonit të Young mund të arrijë 1 Tpa, që është pothuajse e barabartë me modulin e diamantit të Young, që është rreth 5 herë më i madh se ai i çelikut.SWCNT-të kanë forcë boshtore jashtëzakonisht të lartë, është rreth 100 herë më shumë se çeliku;tendosja elastike e nanotubave të karbonit me një mur është 5%, deri në 12%, që është rreth 60 herë më shumë se çeliku.CNT ka qëndrueshmëri dhe përkulshmëri të shkëlqyer.

Nanotubat e karbonit me një mure janë përforcime të shkëlqyera për materialet e përbëra, të cilat mund t'u japin materialeve të përbëra vetitë e tyre të shkëlqyera mekanike, në mënyrë që materialet e përbëra të tregojnë forcën, qëndrueshmërinë, elasticitetin dhe rezistencën ndaj lodhjes që nuk e kanë fillimisht.Për sa i përket nanosondës, nanotubat e karbonit mund të përdoren për të bërë majat e sondës skanuese me rezolucion më të lartë dhe thellësi më të madhe zbulimi.

Vetitë elektrike të nanotubave të karbonit me një mur

Struktura tubulare spirale e nanotubave të karbonit me një mur të vetëm përcakton vetitë e tij unike dhe të shkëlqyera elektrike.Studimet teorike kanë treguar se për shkak të transportit balistik të elektroneve në nanotubat e karbonit, kapaciteti i tyre mbajtës i rrymës është deri në 109A/cm2, që është 1000 herë më i lartë se ai i bakrit me përçueshmëri të mirë.Diametri i një nanotubi karboni me një mur është rreth 2 nm, dhe lëvizja e elektroneve në të ka sjellje kuantike.Ndikuar nga fizika kuantike, ndërsa diametri dhe mënyra spirale e SWCNT ndryshojnë, hendeku i energjisë i brezit të valencës dhe brezit të përcjelljes mund të ndryshohet nga pothuajse zero në 1eV, përçueshmëria e tij mund të jetë metalike dhe gjysmëpërçuese, kështu që përçueshmëria e nanotubave të karbonit mund të të rregullohet duke ndryshuar këndin dhe diametrin e kiralitetit.Deri më tani, asnjë substancë tjetër nuk është gjetur të jetë si nanotubat e karbonit me një mur që mund të rregullojë në mënyrë të ngjashme hendekun e energjisë duke ndryshuar thjesht rregullimin e atomeve.

Nanotubat e karbonit, si grafiti dhe diamanti, janë përçues të shkëlqyer termik.Ashtu si përçueshmëria e tyre elektrike, nanotubat e karbonit gjithashtu kanë përçueshmëri të shkëlqyer termike boshtore dhe janë materiale ideale përçuese termike.Llogaritjet teorike tregojnë se sistemi i përcjelljes së nxehtësisë së nanotubit të karbonit (CNT) ka një rrugë mesatare të madhe të lirë të fononeve, fononet mund të transmetohen pa probleme përgjatë tubit dhe përçueshmëria e tij termike boshtore është rreth 6600 W/m•K ose më shumë, që është e ngjashme me përçueshmëria termike e grafenit me një shtresë.Studiuesit matën se përçueshmëria termike në temperaturën e dhomës së nanotubit karboni me një mur (SWCNT) është afër 3500W/m•K, që është shumë më e madhe se ajo e diamantit dhe grafitit (~2000W/m•K).Megjithëse performanca e shkëmbimit të nxehtësisë së nanotubave të karbonit në drejtimin boshtor është shumë e lartë, performanca e tyre e shkëmbimit të nxehtësisë në drejtim vertikal është relativisht e ulët, dhe nanotubat e karbonit janë të kufizuar nga vetitë e tyre gjeometrike, dhe shkalla e tyre e zgjerimit është pothuajse zero, kështu që edhe shumë Nanotubat e karbonit të paketuara në një pako, nxehtësia nuk do të transferohet nga një nanotub karboni në tjetrin.

Përçueshmëria e shkëlqyer termike e nanotubave të karbonit me një mur (SWCNT) konsiderohet të jetë një material i shkëlqyer për sipërfaqen e kontaktit të radiatorëve të gjeneratës së ardhshme, gjë që mund t'i bëjë ata një agjent përçueshmërie termike për radiatorët e çipeve të CPU-ve kompjuterike në të ardhmen.Radiatori i CPU-së me nanotube karboni, sipërfaqja e kontaktit të të cilit me CPU-në është tërësisht prej nanotubash karboni, ka një përçueshmëri termike 5 herë më të madhe se materialet e bakrit të përdorura zakonisht.Në të njëjtën kohë, nanotubat e karbonit me një mur të vetëm kanë perspektiva të mira aplikimi në materialet e përbëra me përçueshmëri të lartë termike dhe mund të përdoren në komponentë të ndryshëm me temperaturë të lartë si motorët dhe raketat.

Vetitë optike të nanotubave të karbonit me një mur

Struktura unike e nanotubave të karbonit me një mur të vetëm ka krijuar vetitë e tij unike optike.Spektroskopia Raman, spektroskopia e fluoreshencës dhe spektroskopia ultravjollcë-të dukshme-pranë infra të kuqe janë përdorur gjerësisht në studimin e vetive optike të saj.Spektroskopia Raman është mjeti më i zakonshëm i zbulimit për nanotubat e karbonit me një mur.Modaliteti karakteristik i dridhjes i nanotubave të karbonit me një mur të vetëm, modaliteti i dridhjes së frymëmarrjes së unazës (RBM) shfaqet në rreth 200 nm.RBM mund të përdoret për të përcaktuar mikrostrukturën e nanotubave të karbonit dhe për të përcaktuar nëse kampioni përmban nanotuba karboni me një mur.

Vetitë magnetike të nanotubave të karbonit me një mur

Nanotubat e karbonit kanë veti unike magnetike, të cilat janë anizotropike dhe diamagnetike, dhe mund të përdoren si materiale të buta ferromagnetike.Disa nanotuba karboni me një mur me struktura specifike kanë gjithashtu superpërçueshmëri dhe mund të përdoren si tela superpërçues.

Performanca e ruajtjes së gazit të nanotubave të karbonit me një mur

Struktura tubulare njëdimensionale dhe raporti i madh gjatësi-diametër i nanotubave të karbonit me një mur të vetëm e bëjnë zgavrën e tubit të uritur të ketë një efekt të fortë kapilar, në mënyrë që të ketë karakteristika unike të adsorbimit, ruajtjes së gazit dhe infiltrimit.Sipas raporteve ekzistuese kërkimore, nanotubat e karbonit me një mur me një mur janë materialet adsorbuese me kapacitetin më të madh të ruajtjes së hidrogjenit, shumë më tepër se materialet e tjera tradicionale të ruajtjes së hidrogjenit dhe do të ndihmojnë në promovimin e zhvillimit të qelizave të karburantit të hidrogjenit.

Aktiviteti katalitik i nanotubave të karbonit me një mur

Nanotubat e karbonit me një mur kanë përçueshmëri të shkëlqyer elektronike, stabilitet të lartë kimik dhe sipërfaqe të madhe specifike (SSA).Ato mund të përdoren si katalizatorë ose bartës katalizatorë dhe kanë aktivitet më të lartë katalitik.Pavarësisht në katalizën tradicionale heterogjene, ose në elektrokatalizën dhe fotokatalizën, nanotubat e karbonit me një mur kanë treguar potenciale të mëdha aplikimi.

Guangzhou Hongwu furnizon nanotuba karboni me një mur të vetëm me cilësi të lartë dhe të qëndrueshme me gjatësi të ndryshme, pastërti (91-99%), lloje të funksionalizuara.Gjithashtu dispersioni mund të personalizohet.