Изванредна својства угљеника нанотуб-ова
Разлог због којег је угљепни нанотубс привлачило толико пажње је да поседују низу задивљујућих физичких и хемијских својстава:
Изузетно висока механичка снага:Теоријска затезна чврстоћа може достићи 100 пута од челика, док је густина само 1/6 челика.
Одлична електрична проводљивост:Електрична својства одређених угљеника нанотуб-а су супериорније од оних бакра и могу да се баве изузетно великим густинским густинама.
Одлична топлотна проводљивост:Аксијална топлотна проводљивост је далеко супериорнија од највише метала, што га чини погодним за употребу као ефикасан материјал за дисипацију топлоте.
Изузетно велика површина:Површина једног угљеног нанотубе може прелазити 1000 квадратних метара, што га чини идеалном адсорпцијом и каталитичком носачем.
Поступци за припрему угљеника нанотуб-а
Тренутно су главне методе за индустријску производњу угљеника нанотубова укључују:
Метода пражњења АРЦ-а:Коришћењем високог - напонског електричног лука за испаравање графита, погодан је за припрему високог - квалитета мулти - зидних угљених нанотуб-ова, али излаз је релативно низак.
Хемијска таложење паре (ЦВД):Ова метода укључује распадање угљеника - која садржи гасове на површину катализатора како би се угљеник наносили нанотубови. Тренутно је најчешће коришћена метода индустријске производње.
Метода ласерског аблације: Коришћењем високог - енергетског ласера за бомбардовање графитног циља, високо - чистоће је могло да се произведе - зидни угљен нанотубови, али цена је релативно висока.
Апликације угљеника нанотуб-а
1. Високо - перформансе композитни материјали
На пољима као што су ваздухопловна и аутомобилска производња, угљени нанотуб се користе као ојачавајући материјали, значајно побољшавајући снагу, жилавост и лагана својства композитних материјала. На пример, полимерни материјали са малим количином угљеника нанотубова могу имати своје механичке својства побољшати се за неколико пута.
2 Електроника и полуводички уређаји
Угљен нанотубс се може користити за производњу високих транзистора - перформанса, флексибилних дисплеја и сензора. Због полуводичких својстава неких угљених нанотуб-ова, очекује се да постану основни материјал за следећу генерацију чипова, пробијајући се физичким границама силицијума - на бази полуводича.
3. Складиштење и конверзија енергије
У литијуму - ион батерије, угљеним нанотубовима, као проводљиви адитиви, могу побољшати проводљивост и живот електрода. Штавише, они такође показују велики потенцијал у суперкапацијарима, горивним ћелијама и соларним ћелијама.
4. Биомедицинске апликације
У угљеном нанотубовима могу се користити за циљану испоруку лекова, биолошког снимања и поправке живаца. На пример, функционализовани угљени нанотубс може да носи анти- карцинома рака директно на место тумора, унапређивање ефикасности третмана уз смањење нуспојава.
Статус тржишта и трендови развоја
Глобално тржиште угљеника доживљава брзи раст, са пројектованом величином тржишта прелази 50 милијарди америчких долара до 2030. године. Тренутно су литијумски проводљиви агенти највећих наношења, а у будућности ће потражња у полуводичима, ваздухопловство и биомедицинским пољима додатно проширити.
Изазови и будући изгледи
Иако угљеник нанотубс имају обећавајућу будућност, и даље се суочавају са неким изазовима, као што је контрола трошкова за велике производње - израда, дисперзијска питања и дуго - изражавање појма. У будућности, уз напредовање технологија припреме, очекује се да ће се угљен нанотубови комерцијално нанети у више поља и могу чак и да се покрене следећу технолошку револуцију.