Izvanredna svojstva ugljičnih nanotubija
Razlog zašto su ugljični nanotivci privukli toliko pažnje je da posjeduju niz zapanjujućih fizičkih i hemijskih svojstava:
Izuzetno visoka mehanička čvrstoća:Teorijska zatezna snaga može dostići 100 puta veća od čelika, dok je gustina samo 1/6 od čelika .
Izvrsna električna provodljivost:Električna svojstva određenih ugljičnih nanotubija su superiorna od onih bakra i mogu se nositi sa izuzetno visokim gustoćom struje .
Izvrsna toplotna provodljivost:Aksijalna toplotna provodljivost daleko je superiorna od one najviše metala, što ga čini pogodnim za upotrebu kao efikasan materijal za disipaciju topline .
Izuzetno velika površina:Površina jednog ugljičnog nanotube može prelaziti 1000 četvornih metara, što ga čini idealnim adsorpcijom i katalitičkim nosačem .
Metode pripreme ugljičnih nanotubija
Trenutno su glavne metode industrijske proizvodnje ugljičnih nanotubija uključuju:
METOD ARC PISACGE:Upotrebom visokonaponskog električnog luka za isparavanje grafita, pogodan je za pripremu visokokvalitetnih multi-zidnih nanotubija ugljika, ali izlaz je relativno nizak .
Kemijski taložnik pare (CVD):Ova metoda uključuje raspadanje gasova koji sadrže ugljenik na površini katalizatora za uzgoj ugljičnih nanotubija . Trenutno je najčešće korištena metoda industrijske proizvodnje .
Metoda laserske ablacije: upotrebom visokoenergetskog lasera za bombardiranje grafitnog cilja, visoko-čistoće jedno-zidni nanotpube, ali troškovi su relativno visoki .
Primjene ugljičnih nanotubija
1. Kompozitni materijali visoke performanse
U poljima kao što su zrakoplovna i automobilska proizvodnja koriste se kao pojačani materijali, značajno poboljšavajući snagu, žilavost i lagana svojstva kompozitnih materijala ., polimerni materijali s malom količinom ugljičnih nanotubija mogu se poboljšati njihova mehanička svojstva za nekoliko puta .
2. Elektronika i poluvodički uređaji
Karbonski nanotpube mogu se koristiti za proizvodnju tranzistora visokih performansi, fleksibilnih ekrana i senzora . zbog nekih nanotubija od ugljika, od njih se očekuje da postanu osnovni materijal za narednu generaciju čipova, probijajući fizičkim granicama poluvodiča na silicijum .
3. Skladištenje i pretvorba energije
U litijum-jonskim baterijama, ugljičnim nanotubima, kao provodljivi aditivi, mogu poboljšati provodljivost i život ciklusa elektroda ., oni takođe pokazuju veliki potencijal u superkoraktorima, gorivnim ćelijama i solarnim ćelijama .
4. Biomedicinske aplikacije
Nanorbonske nanotpube mogu se koristiti za ciljanu isporuku lijekova, na primjer, biološki pregled ili nerv ., funkcionalizirani ugljični nanotpube mogu nositi lijekove protiv raka direktno na tumorsko mjesto, poboljšavajući efikasnost liječenja uz smanjenje nuspojava .
Tržišni status i razvoj razvoja
Globalni tržište ugljičnog nanotubea doživljava brz rast, a projektovana tržišna veličina koja prelazi 50 milijardi američkih dolara za 2030..
Izazovi i budući izgledi
Iako se nanosi nanobitnije imaju obećavajuću budućnost, kao što su kontrola troškova za proizvodnju široke proizvodnje, disperzijskih pitanja i dugoročne procjene sigurnosti, uz napredak tehnologija za pripremu, komercijalno se primjenjuju u više polja i mogu čak i da se mogu pokrenuti sljedeću tehnološku revoluciju .