மிகவும் பிரதிநிதித்துவ ஒரு பரிமாண நானோ பொருளாக,ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள்(SWCNTs) பல சிறந்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களின் அடிப்படை மற்றும் பயன்பாடு பற்றிய தொடர்ச்சியான ஆழமான ஆராய்ச்சியுடன், நானோ மின்னணு சாதனங்கள், கலப்புப் பொருள் மேம்பாட்டாளர்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு ஊடகங்கள், வினையூக்கிகள் மற்றும் வினையூக்கி கேரியர்கள், சென்சார்கள், புலம் உட்பட பல துறைகளில் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் காட்டியுள்ளன. உமிழ்ப்பான்கள், கடத்தும் படங்கள், பயோ-நானோ பொருட்கள் போன்றவை, அவற்றில் சில ஏற்கனவே தொழில்துறை பயன்பாடுகளை அடைந்துள்ளன.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் இயந்திர பண்புகள்

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் கார்பன் அணுக்கள் மிகவும் வலுவான CC கோவலன்ட் பிணைப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.அவை அதிக அச்சு வலிமை, ப்ரெம்ஸ்ட்ராஹ்லுங் மற்றும் மீள் மாடுலஸ் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருப்பதாக கட்டமைப்பிலிருந்து ஊகிக்கப்படுகிறது.ஆராய்ச்சியாளர்கள் CNT களின் இலவச முனையின் அதிர்வு அதிர்வெண்ணை அளந்தனர் மற்றும் யங்கின் கார்பன் நானோகுழாய்களின் மாடுலஸ் 1Tpa ஐ அடைய முடியும் என்று கண்டறிந்தனர், இது யங்கின் வைரத்தின் மாடுலஸுக்கு கிட்டத்தட்ட சமமானது, இது எஃகுக்கு 5 மடங்கு அதிகம்.SWCNT கள் மிக அதிக அச்சு வலிமையைக் கொண்டுள்ளன, இது எஃகின் 100 மடங்கு அதிகம்;ஒற்றைச் சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் மீள் விகாரம் 5%, 12% வரை, இது எஃகின் 60 மடங்கு அதிகமாகும்.CNT சிறந்த கடினத்தன்மை மற்றும் வளைக்கும் தன்மை கொண்டது.

ஒற்றைச் சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் கலப்புப் பொருட்களுக்கான சிறந்த வலுவூட்டல்களாகும், அவை அவற்றின் சிறந்த இயந்திர பண்புகளை கலப்புப் பொருட்களுக்கு வழங்க முடியும், இதனால் கலப்புப் பொருட்கள் அவை முதலில் இல்லாத வலிமை, கடினத்தன்மை, நெகிழ்ச்சி மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பைக் காட்டுகின்றன.நானோபுரோப்களின் அடிப்படையில், கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஸ்கேனிங் ஆய்வு உதவிக்குறிப்புகளை அதிக தெளிவுத்திறன் மற்றும் அதிக ஆழமான கண்டறிதலுடன் உருவாக்க பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் மின் பண்புகள்

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் சுழல் குழாய் அமைப்பு அதன் தனித்துவமான மற்றும் சிறந்த மின் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது.கார்பன் நானோகுழாய்களில் எலக்ட்ரான்களின் பாலிஸ்டிக் போக்குவரத்து காரணமாக, அவற்றின் தற்போதைய-சுமந்து செல்லும் திறன் 109A/cm2 வரை அதிகமாக உள்ளது என்று கோட்பாட்டு ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன, இது நல்ல கடத்துத்திறன் கொண்ட தாமிரத்தை விட 1000 மடங்கு அதிகமாகும்.ஒற்றை சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாயின் விட்டம் சுமார் 2nm ஆகும், மேலும் அதில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் குவாண்டம் நடத்தை கொண்டது.குவாண்டம் இயற்பியலால் பாதிக்கப்படுவதால், SWCNTயின் விட்டம் மற்றும் சுழல் முறை மாறுவதால், வேலன்ஸ் பேண்ட் மற்றும் கடத்தல் பட்டையின் ஆற்றல் இடைவெளியை கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியத்திலிருந்து 1eV ஆக மாற்றலாம், அதன் கடத்துத்திறன் உலோகமாகவும் குறைக்கடத்தியாகவும் இருக்கலாம், எனவே கார்பன் நானோகுழாய்களின் கடத்துத்திறன் கைராலிட்டி கோணம் மற்றும் விட்டம் மாற்றுவதன் மூலம் சரிசெய்யப்படும்.இதுவரை, வேறு எந்தப் பொருளும் ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களைப் போல் அணுக்களின் அமைப்பை மாற்றுவதன் மூலம் ஆற்றல் இடைவெளியைச் சரிசெய்வது போல் கண்டறியப்படவில்லை.

கிராஃபைட் மற்றும் வைரம் போன்ற கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிறந்த வெப்பக் கடத்திகளாகும்.அவற்றின் மின் கடத்துத்திறனைப் போலவே, கார்பன் நானோகுழாய்களும் சிறந்த அச்சு வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் சிறந்த வெப்பக் கடத்தும் பொருட்களாகும்.கோட்பாட்டு கணக்கீடுகள் கார்பன் நானோகுழாய் (CNT) வெப்ப கடத்துத்திறன் அமைப்பு ஃபோனான்களின் பெரிய சராசரி இலவச பாதையைக் கொண்டுள்ளது, ஃபோனான்கள் குழாய் வழியாக சுமூகமாக கடத்தப்படலாம், மேலும் அதன் அச்சு வெப்ப கடத்துத்திறன் சுமார் 6600W/m•K அல்லது அதற்கும் அதிகமாக உள்ளது, இது ஒத்ததாகும். ஒற்றை அடுக்கு கிராபெனின் வெப்ப கடத்துத்திறன்.ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாயின் (SWCNT) அறை வெப்பநிலை வெப்ப கடத்துத்திறன் 3500W/m•K க்கு அருகில் உள்ளது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் அளவிட்டனர், இது வைரம் மற்றும் கிராஃபைட் (~2000W/m•K) விட அதிகமாக உள்ளது.அச்சு திசையில் கார்பன் நானோகுழாய்களின் வெப்ப பரிமாற்ற செயல்திறன் மிக அதிகமாக இருந்தாலும், செங்குத்து திசையில் அவற்றின் வெப்ப பரிமாற்ற செயல்திறன் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, மேலும் கார்பன் நானோகுழாய்கள் அவற்றின் சொந்த வடிவியல் பண்புகளால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் விரிவாக்க விகிதம் கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியமாக உள்ளது. கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஒரு மூட்டையில் தொகுக்கப்படுகின்றன, வெப்பம் ஒரு கார்பன் நானோகுழாயிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாற்றப்படாது.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் (SWCNT கள்) சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் அடுத்த தலைமுறை ரேடியேட்டர்களின் தொடர்பு மேற்பரப்புக்கான சிறந்த பொருளாக கருதப்படுகிறது, இது எதிர்காலத்தில் கணினி CPU சிப் ரேடியேட்டர்களுக்கு வெப்ப கடத்துத்திறன் முகவராக மாற்றும்.கார்பன் நானோகுழாய் CPU ரேடியேட்டர், CPU உடனான தொடர்பு மேற்பரப்பு முற்றிலும் கார்பன் நானோகுழாய்களால் ஆனது, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் செப்புப் பொருட்களை விட 5 மடங்கு வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது.அதே நேரத்தில், ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் கலவை பொருட்களில் நல்ல பயன்பாட்டு வாய்ப்புகள் மற்றும் இயந்திரங்கள் மற்றும் ராக்கெட்டுகள் போன்ற பல்வேறு உயர் வெப்பநிலை கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் ஒளியியல் பண்புகள்

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் தனித்துவமான அமைப்பு அதன் தனித்துவமான ஒளியியல் பண்புகளை உருவாக்கியுள்ளது.ராமன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மற்றும் அல்ட்ரா வயலட்-விசிபிள்-அன்ஃப்ராரெட் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி ஆகியவை அதன் ஒளியியல் பண்புகளின் ஆய்வில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.ராமன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி என்பது ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களைக் கண்டறியும் கருவியாகும்.ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களின் ரிங் மூச்சு அதிர்வு முறையின் (RBM) சிறப்பியல்பு அதிர்வு முறை சுமார் 200nm இல் தோன்றும்.கார்பன் நானோகுழாய்களின் நுண் கட்டமைப்பைத் தீர்மானிக்க RBM ஐப் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் மாதிரியில் ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்கள் உள்ளதா என்பதைத் தீர்மானிக்கலாம்.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் காந்த பண்புகள்

கார்பன் நானோகுழாய்கள் தனித்துவமான காந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை அனிசோட்ரோபிக் மற்றும் டயாமேக்னடிக் மற்றும் மென்மையான ஃபெரோ காந்தப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.குறிப்பிட்ட கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட சில ஒற்றைச் சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களும் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவை சூப்பர் கண்டக்டிங் கம்பிகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் எரிவாயு சேமிப்பு செயல்திறன்

ஒரு பரிமாண குழாய் அமைப்பு மற்றும் ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் பெரிய நீளம்-விட்டம் விகிதம் ஆகியவை வெற்று குழாய் குழி ஒரு வலுவான தந்துகி விளைவைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதனால் அது தனித்துவமான உறிஞ்சுதல், வாயு சேமிப்பு மற்றும் ஊடுருவல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.தற்போதுள்ள ஆராய்ச்சி அறிக்கைகளின்படி, ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் மிகப்பெரிய ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு திறன் கொண்ட உறிஞ்சுதல் பொருட்கள் ஆகும், இது மற்ற பாரம்பரிய ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு பொருட்களை விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்க உதவும்.

ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் வினையூக்க செயல்பாடு

ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிறந்த மின்னணு கடத்துத்திறன், அதிக இரசாயன நிலைத்தன்மை மற்றும் பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பு (SSA) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.அவை வினையூக்கிகள் அல்லது வினையூக்கி கேரியர்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் அதிக வினையூக்கச் செயல்பாட்டைக் கொண்டிருக்கும்.பாரம்பரிய பன்முக வினையூக்கம், அல்லது எலக்ட்ரோகேடலிசிஸ் மற்றும் ஃபோட்டோகேடலிசிஸ் ஆகியவற்றில் எதுவாக இருந்தாலும், ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிறந்த பயன்பாட்டு திறன்களைக் காட்டியுள்ளன.

Guangzhou Hongwu வெவ்வேறு நீளம், தூய்மை (91-99%), செயல்பாட்டு வகைகளுடன் கூடிய உயர் மற்றும் நிலையான தரமான ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களை வழங்குகிறது.மேலும் சிதறலை தனிப்பயனாக்கலாம்.