Carbon nanotubesay hindi kapani -paniwala na mga bagay. Maaari silang maging mas malakas kaysa sa bakal habang mas payat kaysa sa isang buhok ng tao.

Ang mga ito ay lubos na matatag, magaan, at may hindi kapani -paniwala na mga de -koryenteng, thermal at mechanical na mga katangian. Para sa kadahilanang ito, hawak nila ang potensyal para sa pagbuo ng maraming mga kagiliw -giliw na mga materyales sa hinaharap.

Maaari rin nilang hawakan ang susi sa pagbuo ng mga materyales at istruktura ng hinaharap, tulad ng mga space elevator.

Dito, ginalugad namin kung ano sila, kung paano ito ginawa at kung anong mga aplikasyon ang may posibilidad na mayroon sila. Hindi ito sinadya upang maging isang kumpletong gabay at inilaan lamang na magamit bilang isang mabilis na pangkalahatang -ideya.

Ano angCarbon nanotubesAt ang kanilang mga pag -aari?

Ang mga carbon nanotubes (CNT para sa maikli), tulad ng iminumungkahi ng pangalan, ay mga minuto na cylindrical na istruktura na ginawa mula sa carbon. Ngunit hindi lamang ang anumang carbon, ang CNT ay binubuo ng mga roll-up sheet ng isang solong layer ng mga molekulang carbon na tinatawag na graphene.

May posibilidad silang dumating sa dalawang pangunahing anyo:

1. Single-walled carbon nanotubes(SWCNTS) - Ang mga ito ay may posibilidad na magkaroon ng isang diameter na mas mababa sa 1 nm.

2. Maraming pader na may pader na carbon.

Sa alinmang kaso, ang mga CNT ay maaaring magkaroon ng variable na haba mula sa pagitan ng maraming mga micrometer hanggang sentimetro.

Habang ang mga tubo ay eksklusibo na itinayo mula sa graphene, nagbabahagi sila ng marami sa mga kagiliw -giliw na mga katangian nito. Halimbawa, ang mga CNT ay nakagapos sa mga bono ng SP2 - ang mga ito ay lubos na malakas sa antas ng molekular.

Ang mga carbon nanotubes ay mayroon ding pagkahilig na magkasama sa pamamagitan ng mga puwersa ng van der Waals. Nagbibigay ito sa kanila ng mataas na lakas at mababang timbang. May posibilidad din silang maging lubos na electrically-conductive at thermally-conductive na mga materyales.

"Ang mga indibidwal na pader ng CNT ay maaaring maging metal o semiconducting depende sa oryentasyon ng sala -sala na may paggalang sa axis ng tubo, na tinatawag na chirality."

Ang mga carbon nanotubes ay mayroon ding iba pang mga kamangha -manghang thermal at mechanical na mga katangian na ginagawang kaakit -akit para sa pagbuo ng mga bagong materyales.

Ano ang ginagawa ng carbon nanotubes?

Tulad ng nakita na natin, ang mga carbon nanotubes ay may ilang hindi pangkaraniwang mga pag -aari. Dahil dito, ang mga CNT ay may maraming mga kawili -wili at iba't ibang mga aplikasyon.

Sa katunayan, noong 2013, ayon sa Wikipedia sa pamamagitan ng Science Direct, ang produksiyon ng carbon nanotube ay lumampas sa ilang libong tonelada bawat taon. Ang mga nanotubes na ito ay maraming mga aplikasyon, kabilang ang paggamit sa:

• Mga Solusyon sa Pag -iimbak ng Enerhiya
• Pagmomodelo ng aparato
• Mga pinagsama -samang istruktura
• Mga bahagi ng automotiko, kabilang ang potensyal sa mga hydrogen fuel cell car
• Boat Hulls
• Mga kalakal sa palakasan
• Mga Filter ng Tubig
• Manipis na film electronics
• Coatings
• Mga actuators
• Electromagnetic na kalasag
• Tela
• Biomedical application, kabilang ang tissue engineering ng buto at kalamnan, paghahatid ng kemikal, biosensors at marami pa

Ano angmaraming pader na may pader na carbon?

Tulad ng nakita na natin, ang mga multiwalled carbon nanotubes ay ang mga nanotubes na ginawa mula sa ilang mga konsentrasyon na naka -link na nanotubes. May posibilidad silang magkaroon ng mga diametro na maaaring umabot ng higit sa 100 nm.

Maaari silang maabot ang higit sa mga sentimetro ang haba at may posibilidad na magkaroon ng mga aspeto ng aspeto na nag -iiba sa pagitan ng 10 at 10 milyon.

Ang mga multi-walled nanotubes ay maaaring maglaman sa pagitan ng 6 at 25 o higit pang mga concentric na pader.

Ang mga MWCNT ay may ilang mahusay na mga pag -aari na maaaring samantalahin sa isang malaking bilang ng mga komersyal na aplikasyon. Kasama dito:

• Electrical: Ang mga MWNT ay lubos na kondaktibo kapag maayos na isinama sa isang pinagsama -samang istraktura. Dapat pansinin na ang panlabas na pader lamang ang nagsasagawa, ang mga panloob na pader ay hindi nakatutulong sa kondaktibiti.
• Morpolohiya: Ang mga MWNT ay may isang mataas na ratio ng aspeto, na may haba na karaniwang higit sa 100 beses ang diameter, at sa ilang mga kaso na mas mataas. Ang kanilang pagganap at aplikasyon ay batay hindi lamang sa ratio ng aspeto, kundi pati na rin sa antas ng entanglement at ang katumbas ng mga tubo, na kung saan ay isang function ng parehong degree at sukat ng mga depekto sa mga tubo.
• Pisikal: walang depekto, indibidwal, ang mga MWNT ay may mahusay na lakas ng makunat at kapag isinama sa isang composite, tulad ng isang thermoplastic o thermoset compound, ay maaaring makabuluhang dagdagan ang lakas nito.