Jednostruki zidni ugljični nanotpube: Otključavanje nove ere u nauci o materijalima
U ovoj eri brzog tehnološkog razvoja, jedno-zidni karbonski nanotube (SWCNTS) mirno mijenjaju pravila igre u više industrija. Kao jedan od najperspektivnijih članova u Carbon Nanomaterial porodice, ovaj "super materijal" s promjerom samo 1-2 nanometara i dužine do nekoliko mikrometara pokreću tihu revoluciju u poljima elektronike, energije, lijekova i kompozitnih materijala.
Šta je jedno-zidni karbon nanotube?
Jedno-zidni karbon nanotube je šuplja cilindrična struktura koja se formira uvijanjem jednog sloja liste grafena. Atomi ugljika u njemu su raspoređeni u šesterokutnom uzorku, formirajući savršenu rešetku saća. Ova jedinstvena struktura endukuje je sa zadivljujućim svojstvima: njegova snaga je 100 puta veća od čelika, ali njegova težina je samo 1/6 čelika; Njegova električna provodljivost je bolja od bakra; I njegova toplotna provodljivost prelazi dijamant.
Zapanjujuće promatranje jedno-zidnih ugljičnih nanotubija pod elektronskim mikroskopom - takva sitna struktura koja ima potencijal za promjenu svijeta. Nakon više od dvije decenije istraživanja, konačno smo započeli da se ovo laboratorijsko čudo pretvaramo u praktične prijave.
Status aplikacije za industriju
U poljima elektronike i poluvodiča: jedno-zidni ugljični nanotpube šire se kroz fizičke granice poluvodiča na bazi silikona. Kompanije poput IBM-a su razvile tranzistore na bazi ugljičnih nanotubija, čije performanse daleko premašuje tradicionalne silikonske tranzistore. Što je još uzbudljivije jeste da će fleksibilni elektronički uređaji izrađeni od ugljičnih nanotubija omogućiti sklopive telefone ekrana i nosive uređaje za postizanje neviđenog nivoa lakoće, tankosti i trajnosti.
Skladište energije:U polju litijumskih baterija dodavanje male količine jedno-zidnih nanotubija ugljika može značajno poboljšati provodljivost i strukturnu stabilnost elektroda. Naši testni podaci pokazuju da ovaj dodatak može produžiti život ciklusa baterije za više od 30% i povećati brzinu punjenja za 40%. Za industriju električne vozile to znači znatno ublažavanje tjeskobe dometa.
Kompozitni materijal Armatur: Integriranje jedno-zidnih ugljičnih nanotubija u plastično, metalne ili keramičke matrice rezultiraju neviđenim laganim i materijalom velike čvrstoće. Aerospace industrija počela je usvojiti ovaj nanocompotitni materijal za postizanje smanjenja težine i poboljšanja efikasnosti. Ono što sam impresioniralo bio je slučaj iz određenog proizvođača drona. Nakon upotrebe našeg materijala ojačanog ugljikom nanotube, trajanje leta proizvoda povećalo se za 25%.
Tehnički izazovi i proboj
Komercijalizacija jedno-zidnih nanotubija od karbona nekada su se suočila sa dvije glavne grmlje: velikim proizvodnim i disperzijskim kontrolom. Nakon godina tehnološke akumulacije razvili smo inovativnu katalitičku kemijsku taložnu i procesu pripreme (CCVD), ostvarujući kontinuiranu proizvodnju sa visokom čistoćom i visokom prinosom. Istovremeno, putem tehnologije modifikacije površine funkcionalizacije riješili smo disperzijski problem ugljičnih nanotubija u raznim supstratima.