Ống nano carbonlà những điều đáng kinh ngạc.Chúng có thể cứng hơn thép nhưng mỏng hơn sợi tóc người.

Chúng cũng rất ổn định, nhẹ và có các đặc tính điện, nhiệt và cơ đáng kinh ngạc.Vì lý do này, chúng có tiềm năng phát triển nhiều vật liệu thú vị trong tương lai.

Họ cũng có thể nắm giữ chìa khóa để xây dựng các vật liệu và cấu trúc của tương lai, chẳng hạn như thang máy vũ trụ.

Ở đây, chúng tôi khám phá chúng là gì, chúng được tạo ra như thế nào và chúng thường có những ứng dụng gì.Đây không phải là một hướng dẫn toàn diện và chỉ nhằm mục đích sử dụng như một tổng quan nhanh.

Là gìống nano carbonvà tính chất của chúng?

Các ống nano cacbon (gọi tắt là CNT), như tên gọi, là những cấu trúc hình trụ nhỏ được làm từ cacbon.Nhưng không chỉ bất kỳ loại carbon nào, CNT bao gồm các tấm cuộn lại của một lớp phân tử carbon duy nhất gọi là graphene.

Họ có xu hướng đến trong hai hình thức chính:

1. Ống nano cacbon đơn vách(SCNTs) - Chúng thường có đường kính nhỏ hơn 1 nm.

2. Ống nano carbon đa vách(MWCNTs) - Chúng bao gồm một số ống nano liên kết với nhau đồng tâm và có xu hướng có đường kính có thể đạt tới trên 100 nm.

Trong cả hai trường hợp, CNTs có thể có chiều dài thay đổi từ vài micromet đến centimet.

Vì các ống được chế tạo độc quyền từ graphene nên chúng chia sẻ nhiều đặc tính thú vị của nó.Ví dụ, CNTs được liên kết bằng liên kết sp2 - liên kết này cực kỳ mạnh ở cấp độ phân tử.

Các ống nano carbon cũng có xu hướng liên kết với nhau thông qua lực van der Waals.Điều này cung cấp cho họ sức mạnh cao và trọng lượng thấp.Chúng cũng có xu hướng là vật liệu dẫn điện và dẫn nhiệt cao.

“Các bức tường CNT riêng lẻ có thể là kim loại hoặc bán dẫn tùy thuộc vào hướng của mạng đối với trục ống, được gọi là tính đối xứng.”

Các ống nano cacbon cũng có các tính chất cơ học và nhiệt tuyệt vời khác khiến chúng trở nên hấp dẫn để phát triển các vật liệu mới.

Ống nano carbon làm gì?

Như chúng ta đã thấy, ống nano carbon có một số tính chất rất khác thường.Do đó, CNTs có nhiều ứng dụng thú vị và đa dạng.

Trên thực tế, tính đến năm 2013, theo Wikipedia thông qua Science Direct, sản lượng ống nano carbon đã vượt quá vài nghìn tấn mỗi năm.Những ống nano này có nhiều ứng dụng, bao gồm sử dụng trong:

• Giải pháp lưu trữ năng lượng
• mô hình hóa thiết bị
• cấu trúc tổng hợp
• Các bộ phận ô tô, bao gồm cả ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro
• Vỏ thuyền
• Đồ thể thao
• máy lọc nước
• Điện tử màng mỏng
• lớp phủ
• thiết bị truyền động
• che chắn điện từ
• Tài liệu
• Các ứng dụng y sinh, bao gồm kỹ thuật mô của xương và cơ, vận chuyển hóa chất, cảm biến sinh học, v.v.

Là gìống nano carbon đa vách?

Như chúng ta đã thấy, ống nano carbon đa vách là những ống nano được làm từ một số ống nano liên kết đồng tâm với nhau.Chúng có xu hướng có đường kính có thể vượt quá 100 nm.

Chúng có thể đạt chiều dài vượt quá vài cm và có xu hướng có tỷ lệ khung hình thay đổi trong khoảng từ 10 đến 10 triệu.

Các ống nano đa vách có thể chứa từ 6 đến 25 hoặc nhiều hơn các vách đồng tâm.

MWCNTs có một số tính chất tuyệt vời có thể được khai thác trong một số lượng lớn các ứng dụng thương mại.Bao gồm các :

• Điện: MWNTs có tính dẫn điện cao khi được tích hợp đúng cách vào cấu trúc hỗn hợp.Cần lưu ý rằng một mình bức tường bên ngoài là dẫn điện, các bức tường bên trong không phải là công cụ để dẫn điện.
• Hình thái: MWNTs có tỷ lệ khung hình cao, với chiều dài thường lớn hơn 100 lần đường kính và trong một số trường hợp nhất định cao hơn nhiều.Hiệu suất và ứng dụng của chúng không chỉ dựa trên tỷ lệ khung hình mà còn dựa trên mức độ vướng víu và độ thẳng của ống, do đó là một chức năng của cả mức độ và kích thước của các khuyết tật trong ống.
• Vật lý: MWNTs riêng lẻ, không khuyết tật có độ bền kéo tuyệt vời và khi được tích hợp vào hỗn hợp, chẳng hạn như hợp chất nhiệt dẻo hoặc nhiệt rắn, có thể làm tăng đáng kể độ bền của nó.