Въглеродни нанотръби | dLambow

(Carbon nanotubes) -

Въглеродни нанотръби с необикновени химични и физически свойства

Какво са Въглеродни нанотръби?

Въглеродните нанотръби (CNTs) от групата на нанотехнологиите са цилиндрични въглеродни молекули, които са открити през 1991 г. от японците Сумио Иизима, Акира Ямаучи и Хирокуми Сендзуки. Те са съставени от въглеродни атоми, подредени в шестоъгълници, които се навиват в цилиндрична форма.

CNTs имат редица необикновени химични и физически свойства, които ги правят потенциално полезни в голямо разнообразие от приложения в нанотехнологията, електрониката, оптиката и други области на материалознанието включително медицина, строителство и производство.

Въглеродни нанотръби (Carbon nanotubes)

Развитие

Изследователската и развойната дейност в областта на CNT е интензивна. Учените работят за подобряване на производството на CNT и за разработване на нови приложения за тези материали.

Перспективи

CNT имат потенциал да революционизират редица индустрии. Те все още са в начален стадий на развитие, но има голям потенциал за бъдещи приложения.

Структура и свойства

CNT се класифицират според броя на въглеродните слоеве, които ги съставят. Едностенните нанотръби (SWCNT) са съставени от един слой въглеродни атоми, докато многостенните нанотръби (MWCNT) са съставени от няколко слоя.

Всички CNT имат висока якост и твърдост, сравнима с тази на диаманта. Те също така са добри топлопроводници и имат полупроводникови свойства. Ето някои от най-важните свойства на CNTs:

Изключителна якост и твърдост

CNTs са един от най-здравите известни материали. Те са около 50 пъти по-здрави от стоманата, около 500 пъти по-леки и 100 пъти по-тънки. Те са толкова здрави, че един сантиметър кубичен CNT може да издържи на тегло от 100 тона.

Електропроводимост

CNT могат да бъдат полупроводници или метали, в зависимост от тяхната структура. Това ги прави потенциално полезни за изграждане на електронни устройства, като транзистори и кондензатори.

Топлопроводимост

CNT са изключително ефективни топлопроводници. Това ги прави потенциално полезни за охлаждане на електронни устройства и други приложения.

Лекота

CNT са много леки. Те са около 60% по-леки от графита и около 90% по-леки от стоманата.

Производство на Въглеродните нанотръби

CNT се произвеждат по различни методи, включително:

Аргонна плазма

Този метод използва аргонна плазма за разлагане на въглеродния газ в CNT.

Химична втечняване

Този метод използва химични реакции за превръщане на въглеродните атоми в CNT.

Механично откъсване

Този метод използва механични сили за откъсване на CNT от графитни повърхности.

Приложения на Въглеродните нанотръби

CNTs все още са в начален стадий на развитие, но потенциалните им приложения са многобройни. Те се изучават за използване в:

Електроника

CNTs могат да се използват за създаване на по-малки, по-бързи и по-ефективни електронни устройства.

Материали

NT могат да се използват за производството на нови видове транзистори и други електронни устройства. Те също така могат да се използват за подобряване на ефективността на батериите и соларните клетки.

Медицина

CNT могат да се използват за производството на нови видове лекарства и медицински устройства. Те също така могат да се използват за диагностика на заболявания и за доставка на лекарства директно до засегнатите клетки.
 

Строителство

CNT могат да се използват за производството на по-здрави и по-леки материали за строителство. Те също така могат да се използват за подобряване на устойчивостта на строителните материали на пожар и други повреди.

Производство

CNT могат да се използват за производството на нови видове инструменти и машини. Те също така могат да се използват за подобряване на ефективността на производствените процеси.

Ето някои конкретни примери за приложения на CNTs:

В електрониката

CNTs се използват за създаване на по-малки, по-бързи и по-ефективни транзистори, диоди и други електронни устройства. Те също така се изучават за използване в батерии, суперконденсатори и други устройства за съхранение на енергия.

Сензори

CNT могат да се използват за производство на сензори, които са чувствителни към различни параметри, като температура, налягане и химични вещества.

Батерии

CNT могат да се използват за подобряване на производителността на батериите.

Филтри

CNT могат да се използват за производство на филтри, които са ефективни при задържане на замърсители.

В материалите

CNTs се използват за създаване на по-здрави, по-леки и по-топлопроводими композитни материали. Те също така се изучават за използване в нови форми на транспорт, като например самолети и автомобили.

Нанокомпозити

CNT могат да се добавят към други материали, за да им се придадат подобрени свойства.

В медицината

CNTs се използват за създаване на нови лекарства и терапии. Те също така се изучават за използване в диагностика и хирургия.

CNTs имат потенциал да революционизират редица области на технологиите

Те все още са в начален стадий на развитие, но изследванията в тази област са много активни и се очаква CNTs да намерят широко приложение в бъдеще.

CNT все още са скъпи и трудно за производство, но тяхното използване в различни приложения се увеличава. С продължаващото развитие на технологията на CNT те вероятно ще станат по-достъпни и по-лесни за производство, което ще доведе до по-широкото им използване в различни области.

-------
Ако темата ви харесва, споделете я с приятели. Ако са възникнали въпроси, задайте ги в коментарите по-долу. След седмица проверете за отговора.
----------------