Колекции

Што се јаглеродни наноцевки и за што се користат?

Што се јаглеродни наноцевки и за што се користат?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Јаглеродните наноцевки се неверојатни работи. Тие можат да бидат посилни од челик, додека се потенки од човечката коса.

Тие се исто така високо стабилни, лесни и имаат неверојатни електрични, термички и механички својства. Поради оваа причина, тие го задржуваат потенцијалот за развој на многу интересни идни материјали.

Тие исто така може да го имаат клучот за градење на материјалите и структурите во иднина, како што се вселенски лифтови.

Еве, истражуваме кои се тие, како се направени и какви апликации имаат тенденција да имаат. Ова не треба да биде исцрпен водич и е наменето само да се користи како брз преглед.

ПОВРЗАНО: ОВИЕ НАОТУБИ ЗА ЈАГЛЕДОВИ МО COЕ ДА ГО ПОДДРУВААТ ПАРИ GИТЕ СО ОБЛЕКА

Кои се јаглеродните наноцевки и нивните својства?

Јаглеродни наноцевки (скратено CNT), како што сугерира името, се минутни цилиндрични структури направени од јаглерод. Но, не само секој јаглерод, CNT се состои од навивани листови од еден слој молекули на јаглерод, наречен графен.

Тие имаат тенденција да доаѓаат во две главни форми (заслуга за nanowerk.com):

1. Јаглеродни наноцевки со еден ledид (SWCNT) - Овие имаат тенденција да имаат дијаметар помал од 1 нм.

2. Повеќенасочени јаглеродни наноцевки (MWCNT) - Овие се состојат од неколку концентрично-меѓусебно поврзани наноцевки и имаат тенденција да имаат дијаметри што можат да достигнат и повеќе од 100 нм.

Во двата случаи, CNT можат да имаат променлива должина од помеѓу неколку микрометри до сантиметри.

Бидејќи цевките се изградени исклучиво од графен, тие споделуваат многу од неговите интересни својства. CNT, на пример, се поврзани со sp2 врски - овие се исклучително силни на молекуларно ниво.

Јаглеродните наноцевки имаат тенденција да се јадат заедно преку силите на ван дер Валс. Ова им обезбедува голема јачина и мала тежина. Тие, исто така, имаат тенденција да бидат високо електрично-спроводливи и термички спроводливи материјали.

"Индивидуалните CNидови на ЦНТ можат да бидат метални или полупроводници во зависност од ориентацијата на решетката во однос на оската на цевката, што се нарекува хиралитет".

Јаглеродните наноцевки имаат и други неверојатни термички и механички својства што ги прават привлечни за развој на нови материјали.

На пример (кредит на nanowerk.com):

  • CNT може да има механичка цврстина на истегнување 400 пати оној од редовниот челик.

  • Тие се многу лесни, бидејќи нивната густина е една шестина од челичната.

  • Топлинската спроводливост на ЦНТ е подобра од онаа на дијамантот.

  • Јаглеродните наноцевки имаат многу висок сооднос на поголема од 1000. Со други зборови, во однос на нивната должина, тие се исклучително тенки.

  • „Нивната површина на површината на врвот е близу до теоретската граница (колку е помала површината на врвот, толку е поконцентрирано електричното поле и поголем е факторот за подобрување на полето).

  • Како графитот, тие се високо хемиски стабилни и се спротивставуваат на буквално какво било хемиско влијание освен ако не се истовремено изложени на високи температури и кислород - својство што ги прави екстремно отпорни на корозија.

  • Нивната шуплива внатрешност може да биде исполнета со разни наноматеријали, раздвојувајќи ги и заштитувајќи ги од околното опкружување - својство што е исклучително корисно за наномедицинска примена како испорака на лекови. “

Што прават јаглеродни наноцевки?

Како што веќе видовме, јаглеродните наноцевки имаат некои многу необични својства. Поради ова, CNT имаат многу интересни и разновидни апликации.

Всушност, заклучно со 2013 година, според Википедија преку Science Direct, производството на јаглеродни наноцевки надмина неколку илјади тони годишно. Овие наноцевки имаат многу апликации, вклучително и употреба во:

  • Решенија за складирање на енергија
  • Моделирање на уреди
  • Композитни структури
  • Автомобилски делови, вклучително и потенцијално во автомобили со водородни ќелии
  • Трупови на чамци
  • Спортски производи
  • Филтри за вода
  • Електроника со тенок филм
  • Обложувања
  • Активатори
  • Електромагнетно оклопување
  • Текстил
  • Биомедицински апликации, вклучувајќи инженеринг на ткива на коски и мускули, испорака на хемикалии, биосензори и многу повеќе

Исто така, постојат многу ветувачки области во кои јаглеродните наноцевки може да помогнат и на други возбудливи полиња.

Кои се наноцевки со повеќе alидови јаглерод?

Како што веќе видовме, наноцевки со повеќе alидови јаглерод се оние наноцевки направени од неколку концентрално поврзани нано цевки. Тие имаат тенденција да имаат дијаметри што можат да достигнат и повеќе од 100 нм.

Тие можат да достигнат повеќе од сантиметри во должина и имаат тенденција да имаат пропорции кои се разликуваат помеѓу 10 и 10 милиони.

„Тие можат да се разликуваат од едно -идните јаглеродни наноцевки врз основа на нивната повеќеledидна руска куклена структура и цврстина и да формираат јаглеродни нано-влакна врз основа на нивната различна структура на wallидот, помал надворешен дијаметар и шуплива внатрешност“, забележува Osкос Куковец и др.

Мулти-ledидните наноцевки може да содржат помеѓу 6 и 25 или повеќе концентрични wallsидови.

MWCNT имаат одлични својства што можат да се искористат во голем број комерцијални апликации. Овие вклучуваат (кредит на azonona.com):

  • Електрични: MWNT се високо спроводливи кога се правилно интегрирани во композитна структура. Треба да се напомене дека надворешниот wallид сам спроведува, внатрешните wallsидови не се од голема важност за спроводливоста.

  • Морфологија: MWNT имаат висок сооднос, со должини обично повеќе од 100 пати дијаметарот, а во одредени случаи и многу поголем. Нивните перформанси и примена не се базираат само на односот на размерот, туку и на степенот на заплеткување и на исправеноста на цевките, што пак е функција и на степенот и на димензијата на дефектите во цевките.

  • Физички: Индивидуални, без дефекти, MWNT имаат одлична цврстина на истегнување и кога се интегрирани во композит, како што се термопластични или терморегуларни соединенија, може значително да ја зголемат неговата јачина.

  • Термички: MWNT имаат топлинска стабилност повеќе од 600 ° С, врз основа на нивото на дефекти и до одредена мера врз чистотата, како остаток на катализатор во производот, исто така, може да го катализира распаѓањето.

  • Хемиски: MWNT се алотроп на sp2 хибридизиран јаглерод, сличен на графитот и фулерените, и како таков има висока хемиска стабилност. Сепак, може да се функционализираат наноцевките за да се подобри и јачината и дисперзивноста на композитите.

Како се формираат јаглеродни наноцевки?

До денес, постојат три главни методи за производство на јаглеродни наноцевки.

Овие се:

1. Испуштање на лак

Во рамките на овој процес, графитот се согорува по електронски пат. CNT се формираат во гасовита фаза, која подоцна е одделена.

Овој процес, исто така, има тенденција да користи метал како што се железо, кобалт или никел како катализатор.

2. Ласерска аблација на графит

Слично како лачно празнење погоре, графитот се согорува, освен овој пат со употреба на ласер. Формата на CNT на сличен начин, а исто така подоцна се одделени.

Оваа техника исто така користи метални катализатори за да го олесни процесот.

3. Плазма факел

Слично на првите две методи погоре, процесот за производство на плазма факел користи гас што содржи јаглерод наместо графитни парови за да се создадат јаглеродни наноцевки.

4. Таложење на хемиска пареа (CVD)

CVD е процес кој ветува најголемо производство на CNT. Овозможува многу поголем квантитативен процес на производство и е многу подобар за контрола.

Исто така е поевтино.

За време на CVD, подлогата се подготвува со слој од метални честички катализатор, најчесто никел, кобалт, железо или комбинација.

„Наноцевчињата растат на местата на металниот катализатор; гасот што содржи јаглерод се распаѓа на површината на честичката на катализаторот, а јаглеродот се транспортира до рабовите на честичката, каде што ги формира наноцевките“, забележува изменетиот волумен за хемиска функционализација на јаглеродни наноматеријали.

Овој процес може да биде чисто каталитички или поддржан од плазма.

5. Течна електролиза

Оваа техника беше откриена во 2015 година од универзитетот Georgeорџ Вашингтон за производство на MWCNT преку електролиза на стопените карбонати. Основниот процес е сличен на оној на ЦВБ.


Погледнете го видеото: Science - Air and Atmosphere - Hindi (Јуни 2022).


Коментари:

  1. Roy

    По ѓаволите, момци, го поминав цел ден на вашата страница! ПС кул! Точно, мојот шеф веројатно утре ќе ја забрани целата работа (((((

  2. Majdy

    I agree that the post was successful. Good job!

  3. Sasson

    Мислам дека ќе го најдеш вистинското решение.

  4. Chadwyk

    Така се случува. Влезете, ќе разговараме за ова прашање.

  5. Cheney

    I can't take part in the discussion right now - there is no free time. I will be free - I will definitely express my opinion.



Напишете порака