Ҳамчун намояндаи бештарин наноматериалҳои якченака,нанотубахои карбон як девордор(SWCNTs) дорои хосиятҳои зиёди физикӣ ва химиявӣ мебошанд.Бо таҳқиқоти доимии амиқи асосӣ ва татбиқи нанотубаҳои карбон як девордор, онҳо дурнамои васеи татбиқро дар бисёр соҳаҳо нишон доданд, аз ҷумла дастгоҳҳои наноэлектронӣ, тақвиятдиҳандаҳои маводи таркибӣ, васоити нигоҳдории энергия, катализаторҳо ва интиқолдиҳандаҳои катализатор, сенсорҳо, майдон эмитентхо, плёнкахои гузаронанда, материалхои био-нано ва гайра, ки баъзеи онхо аллакай ба кор-хои саноатй ноил шудаанд.

Хусусиятҳои механикии нанотубаҳои карбон як девордор

Атомҳои карбонии нанотубаҳои карбон як девордор бо пайвандҳои хеле мустаҳками ковалентии CC муттаҳид мешаванд.Аз сохтор тахмин карда мешавад, ки онҳо дорои қувваи баланди меҳвар, модули чандирӣ ва абрешим мебошанд.Муҳаққиқон басомади ларзиши канори озоди CNT-ҳоро чен карданд ва муайян карданд, ки модули нанотубаҳои карбон дар Янг метавонад ба 1Тпа мерасад, ки тақрибан ба модули алмоси Янг баробар аст, ки тақрибан 5 маротиба аз пӯлод аст.SWCNTҳо қувваи бениҳоят баланди меҳвар доранд, он тақрибан 100 маротиба аз пӯлод аст;шиддати чандири нанотубаҳои карбон якдевор 5%, то 12%, ки тақрибан 60 маротиба аз пӯлод аст.CNT дорои устувории аъло ва хамшаванда аст.

Нанотубаҳои карбонӣ як девордор арматураҳои аъло барои маводи таркибӣ мебошанд, ки метавонанд хосиятҳои хуби механикии худро ба маводи таркибӣ бахшанд, то маводи таркибӣ қувват, сахтӣ, чандирӣ ва муқовимат ба хастагӣ, ки дар аввал онҳо надоранд, нишон диҳанд.Дар робита ба нанопробҳо, нанотубаҳои карбон метавонанд барои сохтани маслиҳатҳои зондҳои сканерӣ бо қарори баландтар ва умқи бештари ошкор истифода шаванд.

Хусусиятҳои электрикии нанотубаҳои карбон як девордор

Сохтори қубурии спиралии нанотубаҳои карбон як девордор хосиятҳои беназир ва аълои электрикии онро муайян мекунад.Тадқиқотҳои назариявӣ нишон доданд, ки аз ҳисоби интиқоли баллистикии электронҳо дар нанотубаҳои карбон иқтидори ҷараёни интиқоли онҳо ба 109А/см2 мерасад, ки ин нисбат ба миси дорои гузарониши хуб 1000 маротиба зиёд аст.Диаметри нанотуби якдевораи карбон тақрибан 2 нм аст ва ҳаракати электронҳо дар он рафтори квантӣ дорад.Таъсири физикаи квантӣ, вақте ки диаметр ва режими спиралии SWCNT тағир меёбад, фосилаи энергетикии банди валентӣ ва банди ноқилӣ метавонад аз тақрибан сифр ба 1eV тағир дода шавад, гузарониши он метавонад металлӣ ва нимноқилӣ бошад, бинобар ин гузарониши нанотубаҳои карбон метавонад бо тағир додани кунҷи хиралӣ ва диаметри он танзим карда мешавад.То ба ҳол, ягон моддаи дигаре пайдо нашудааст, ки ба нанотубаҳои карбон як девордор монанд бошанд, метавонанд ба ин монанд фосилаи энергетикиро тавассути тағир додани сохтори атомҳо танзим кунанд.

Нанотубаҳои карбон, ба монанди графит ва алмос, ноқилҳои хуби гармӣ мебошанд.Монанди ноқилҳои барқии худ, нанотубаҳои карбон низ дорои қобилияти хуби гармии меҳваранд ва маводи беҳтарини гармигузаронӣ мебошанд.Ҳисобҳои назариявӣ нишон медиҳанд, ки системаи гармидиҳии карбон (CNT) дорои роҳи миёнаи озоди фононҳо мебошад, фононҳо метавонанд дар қад-қади қубур ба осонӣ интиқол дода шаванд ва гармии меҳварии он тақрибан 6600 Вт/м•К ё бештар аз он аст, ки ба гармигузаронии якқабатаи графен.Муҳаққиқон чен карданд, ки ҳарорати гармии хонагии нанотуби карбон як девордор (SWCNT) ба 3500 Вт/м•К наздик аст, ки нисбат ба алмос ва графит (~2000Вт/м•К) хеле зиёд аст.Ҳарчанд иқтидори мубодилаи гармии нанотубаҳои карбон дар самти меҳвар хеле баланд аст, аммо қобилияти мубодилаи гармии онҳо дар самти амудӣ нисбатан паст аст ва нанотубаҳои карбон бо хосиятҳои геометрии худ маҳдуданд ва суръати васеъшавии онҳо тақрибан сифр аст, ҳатто бисёр нанотубаҳои карбон ба як баста баста шудаанд, гармӣ аз як нанотуби карбон ба дигараш интиқол дода намешавад.

Қобилияти гармидиҳии аълои нанотубаҳои карбон як девордор (SWCNTs) як маводи аъло барои сатҳи тамоси радиаторҳои насли оянда ҳисобида мешавад, ки метавонад онҳоро дар оянда агенти гармидиҳӣ барои радиаторҳои чипи компютерии CPU гардонад.Радиатори CPU-и карбон нанотуба, ки сатҳи тамоси он бо CPU комилан аз нанотубаҳои карбон сохта шудааст, 5 маротиба аз маводи миси маъмулан истифодашавандаи гармӣ дорад.Дар айни замон, нанотубаҳои карбон як девордор дар маводи таркибии гармигузаронии баланд дурнамои хуби татбиқ доранд ва метавонанд дар ҷузъҳои гуногуни ҳарорати баланд, аз қабили муҳаррикҳо ва ракетаҳо истифода шаванд.

Хусусиятҳои оптикии нанотубаҳои карбон як девордор

Сохтори беназири нанотубаҳои карбон як девордор хосиятҳои беназири оптикии онро ба вуҷуд овард.Дар омузиши хосиятхои оптикии он спектроскопияи Раман, спектроскопияи флуоресценти ва спектроскопияи ультрабунафш намоён-наздик спектроскопияи инфрасурх васеъ истифода шудааст.Спектроскопияи Раман воситаи маъмултарини муайянкунии нанотубаҳои карбон як девордор мебошад.Ҳолати ларзиши хоси нанотубаҳои карбон як девордор ҳолати ларзиши ҳалқаи нафаскашӣ (RBM) дар тақрибан 200 нм пайдо мешавад.RBM метавонад барои муайян кардани микроструктураи нанотубаҳои карбон истифода шавад ва муайян кунад, ки оё намуна дорои нанотубаҳои карбон як девордор аст.

Хусусиятҳои магнитии нанотубаҳои карбон як девордор

Нанотубаҳои карбон дорои хосиятҳои беназири магнитӣ мебошанд, ки анизотропӣ ва диамагнитӣ мебошанд ва метавонанд ҳамчун маводи нарм ферромагнитӣ истифода шаванд.Баъзе нанотубаҳои карбонии як девордор бо сохторҳои мушаххас низ суперноқилӣ доранд ва онҳоро ҳамчун ноқилҳои ноқилӣ истифода бурдан мумкин аст.

Фаъолияти нигоҳдории гази нанотубаҳои карбон як девордор

Сохтори якченакаи қубурӣ ва таносуби дарозии калон ба диаметри нанотубаҳои карбон як девордор пуфаки қубурро таъсири пурқуввати капиллярӣ дорад, то он дорои хосиятҳои адсорбсия, нигоҳдории газ ва инфилтратсия бошад.Тибқи гузоришҳои таҳқиқотии мавҷуда, нанотубаҳои карбон як девордор маводи адсорбсиони дорои иқтидори бузурги нигаҳдории гидроген мебошанд, ки аз дигар маводҳои анъанавии нигоҳдории гидроген хеле зиёдтаранд ва ба рушди ҳуҷайраҳои сӯзишвории гидроген мусоидат мекунанд.

Фаъолияти каталитикии нанотубаҳои карбон як девордор

Нанотубаҳои карбон як девордор дорои гузаронандагии аълои электронӣ, устувории баланди кимиёвӣ ва майдони калони мушаххаси рӯизаминӣ (SSA) мебошанд.Онҳоро метавон ҳамчун катализатор ё интиқолдиҳандаи катализатор истифода бурд ва фаъолияти каталитикии баландтар дорад.Новобаста аз он ки дар катализи анъанавии гетерогенӣ ё дар электрокатализ ва фотокатализ, нанотубаҳои карбон як девордор потенсиали бузурги татбиқро нишон доданд.

Гуанчжоу Ҳонгву нанотубаҳои карбонии дорои сифатҳои баланд ва устуворро бо дарозии гуногун, тозагӣ (91-99%), намудҳои функсионалӣ таъмин мекунад.Инчунин дисперсияро танзим кардан мумкин аст.