Вие въглеродни нанотръби, NTC (CNT, от англ въглеродна нанотръба), са кухи цилиндри или тръби, образувани от алотропи въглерод с нанометрични пропорции (1 нанометър е равен на една милиардна част от метъра (10-9 м)). За да ви дам представа, това е като навит лист хартия, но е съставен от въглеродни атоми и е с дебелина само един атом. Те са 100 000 пъти по-тънки от кичур коса и невидими дори за светлинни микроскопи.
Че нов клас материали е открит през 1991 г. от Сумио Иидзима. Оттогава той е обект на изследвания от учени, тъй като представлява голяма революция благодарение на неговите свойства (които ще бъдат споменати по-късно), които превъзхождат тези на всеки известен досега материал.
Въглеродните нанотръби могат да бъдат направени само от един от тези цилиндри, като се класифицират като едностенни нанотръби. Но има и многостенни нанотръби, които са образувани от няколко цилиндъра, които са концентрично навити, тоест с общ център, като следното изображение:
Представяне на многостенни нанотръби
Фактът, че са едностенни или многостенни е един от факторите, които определят свойствата на въглеродните нанотръби. В случай на отделни нанотръби един фактор, който определя дали ще бъде проводник или полупроводник, е ъгълът на намотката и радиусът на нанотръбата. Други свойства също зависят от диаметъра и броя на концентричните слоеве. Но всички нанотръби са твърди и устойчиви.
Тези диапазони от свойства са важни, защото правят нанотръбите използваеми в много широк спектър от приложения. Например, ако въглеродната нанотръба е проводима, тя може да предава електричество до 1000 пъти по-ефективно от медния проводник. Полупроводниците, от друга страна, могат да се използват в усъвършенствани електронни схеми, благодарение на техните размери, които са много малки, и могат да се използват в нанопроцесори, за да заменят чипс от сегашния силиций.
Ако могат да се добавят към синтетични полимери (пластмаси), образувайки структури, наречени нанокомпозити, нанотръбите могат да ги втвърдят или да ги направят проводими на електричество.
Нанотръбите също имат изключителни механични свойства, тъй като са доста устойчиви на скъсване при напрежение, като са 100 пъти по-здрави от стоманата и имат само 1/6 от нейната плътност. Поради това те могат да се използват и в гражданското строителство и дори при изграждането на фюзелажа на самолети, автомобили, ракети и космически совалки за НАСА. Ако се добавят към тъканите, нанотръбите могат да ги направят неразрушими, като са по-ефективни от полимера на кевлар, използван в бронежилетки.
Друго важно свойство на въглеродните нанотръби е изключителната топлопроводимост, те могат да се използват в процеси за запазване и пренос на енергия, като слънчева енергия, като са много по-ефективни от фотовотаичните клетки, които се използват днес.
Нанотръбите също имат огромен потенциал за използване в медицината. Тъй като са изключително малки и леки, те могат да достигнат до вътрешността на клетката, за да се използват като сензори за медицински диагнози и лечения. Фактор, който възпрепятства това приложение на нанотръбите обаче е, че те убиват клетките, с които влизат в контакт. За да се предотврати това, някои учени предлагат нанотръбите да бъдат покрити със синтетичен полимер, способен да имитира вещество на клетъчната повърхност, муцин.
Това са само част от безкрайните приложения, които въглеродните нанотръби могат да имат, но остава да видим какво ще кажат изследванията в тази област на нанотехнологиите.
От Дженифър Фогаса
Завършил химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm
