Vy uhlíkové nanotrubice, NTC (CNT, z angl uhlíkové nanotrubice), jsou duté válce nebo trubice tvořené alotropy uhlíku s nanometrickými proporcemi (1 nanometr se rovná miliardtině metru (10-9 m)). Pro představu je to jako srolovaný list papíru, ale skládá se z atomů uhlíku a má tloušťku jen jeden atom. Jsou 100 000krát tenčí než pramen vlasů a neviditelné ani pro světelné mikroskopy.
Že novou třídu materiálů objevil v roce 1991 Sumio Iijima. Od té doby je předmětem studií vědců, protože znamenal velkou revoluci díky jeho vlastnosti (které budou zmíněny později), které předčí vlastnosti jakéhokoli materiálu dosud známého.
Uhlíkové nanotrubice mohou být vyrobeny pouze jedním z těchto válců, které jsou klasifikovány jako jednostěnné nanotrubice. Ale existují také vícestěnné nanotrubice, které jsou tvořeny několika válci, které jsou soustředně vinuté, tedy se společným středem, jako následující znázornění:
Reprezentace vícestěnných nanotrubic
Skutečnost, že jsou jednostěnné nebo vícestěnné, je jedním z faktorů, které určují vlastnosti uhlíkových nanotrubic. V případě jednotlivých nanotrubiček je jedním z faktorů, který určuje, zda půjde o vodič nebo polovodič, úhel vinutí a poloměr nanotrubice. Další vlastnosti závisí také na průměru a počtu soustředných vrstev. Ale všechny nanotrubice jsou tvrdé a odolné.
Tyto rozsahy vlastností jsou důležité, protože díky nim jsou nanotrubice použitelné ve velmi široké škále aplikací. Například, pokud je uhlíková nanotrubice vodivá, může přenášet elektřinu až 1000krát efektivněji než měděný drát. Polovodiče naproti tomu mohou být použity v rafinovaných elektronických obvodech díky svým velmi malým rozměrům a mohou být použity v nanoprocesorech jako náhrada bramborové hranolky současného křemíku.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Pokud je lze přidávat do syntetických polymerů (plastů), tvořících struktury tzv nanokompozitynanotrubice je mohou ztvrdit nebo je učinit vodivými pro elektřinu.
Nanotrubičky také mají mimořádné mechanické vlastnosti, protože jsou docela odolné proti roztržení při tahu, jsou 100krát pevnější než ocel a mají pouze 1/6 její hustoty. Proto je lze použít i v civilní výstavbě a dokonce i při stavbě trupů letadel, automobilů, raket a raketoplánů pro NASA. Pokud by se nanotrubice přidaly do látek, mohly by je učinit nezničitelnými, protože jsou účinnější než kevlarový polymer používaný v neprůstřelných vestách.
Další důležitá vlastnost uhlíkových nanotrubic je mimořádná tepelná vodivost, mohou být použity v procesech zachování a přenosu energie, jako je solární energie, protože jsou mnohem účinnější než fotovoltaické články, které se dnes používají.
Nanotrubice mají také obrovský potenciál použití v lékařství. Protože jsou extrémně malé a lehké, mohou se dostat do vnitřku buňky a použít je jako senzory pro lékařské diagnózy a léčbu. Faktorem, který brání této aplikaci nanotrubic, je však to, že zabíjejí buňky, se kterými přijdou do kontaktu. Aby se tomu zabránilo, někteří vědci navrhují, aby byly nanotrubice potaženy syntetickým polymerem schopným napodobit látku na buněčném povrchu, mucin.
To jsou jen některé z nekonečných aplikací, které mohou mít uhlíkové nanotrubice, ale teprve se uvidí, co řekne výzkum v této oblasti nanotechnologií.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Chtěli byste odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Koukni se:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Uhlíkové nanotrubice"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm. Zpřístupněno 27. července 2021.
Chemie
Kompozity, kompozitní, Asyřané, Babyloňané, hliněné cihly se slámou uvnitř, uhlíková vlákna a pryskyřice, trup letadla, přírodní kompozit, kosti, elastická kolagenová vlákna potažená pevnou fosfátovou strukturou páteře. vápník.
