Vas ugljične nanocijevi, NTC (CNT, s engleskog ugljikova nanocijev), šuplji su cilindri ili cijevi formirani od alotropa ugljika nanometarskih proporcija (1 nanometar je jednak milijardnom dijelu metra (10-9 m)). Da vam dam ideju, to je kao smotani list papira, ali se sastoji od atoma ugljika i debeo je samo jedan atom. Oni su 100 000 puta tanji od pramena kose i nevidljivi čak i svjetlosnim mikroskopima.
Da novu klasu materijala otkrio je 1991. Sumio Iijima. Od tada je predmet proučavanja znanstvenika, jer je predstavljao veliku revoluciju zahvaljujući njegova svojstva (koja će biti spomenuta kasnije) koja nadilaze svojstva bilo kojeg dosad poznatog materijala.
Ugljične nanocijevi mogu se napraviti samo jednim od ovih cilindara, klasificiranih kao jednoslojne nanocijevi. Ali postoje i oni višeslojne nanocijevi, koje tvori nekoliko cilindara koji su koncentrično namotani, odnosno sa zajedničkim središtem, kao sljedeći prikaz:
Prikaz višezidnih nanocijevi
Činjenica da su jednozidne ili višestijene jedan je od čimbenika koji određuju svojstva ugljikovih nanocijevi. U slučaju pojedinačnih nanocijevi, jedan faktor koji određuje hoće li biti vodič ili poluvodič je kut namota i polumjer nanocijevi. Ostala svojstva također ovise o promjeru i broju koncentričnih slojeva. Ali sve su nanocijevi tvrde i otporne.
Ovi rasponi svojstava važni su jer čine nanocijevi upotrebljivim u vrlo širokom rasponu primjena. Na primjer, ako je ugljikova nanocijev vodljiva, može prenositi električnu energiju do 1000 puta učinkovitije od bakrene žice. Poluvodiči se, s druge strane, mogu koristiti u rafiniranim elektroničkim krugovima zahvaljujući svojim dimenzijama koje su vrlo male, a mogu se koristiti u nanoprocesorima za zamjenu čips trenutnog silicija.
Ako se mogu dodati sintetičkim polimerima (plastici), tvoreći strukture tzv nanokompoziti, nanocijevi ih mogu očvrsnuti ili učiniti vodljivim za električnu energiju.
Nanocijevi također imaju izvanredna mehanička svojstva, jer su prilično otporni na pucanje pod napetosti, 100 puta jači od čelika i imaju samo 1/6 njegove gustoće. Stoga se mogu koristiti i u civilnoj gradnji, pa čak i u konstrukciji trupa aviona, automobila, raketa i svemirskih šatlova za NASA-u. Ako se dodaju tkaninama, nanocijevi bi ih mogle učiniti neuništivim, jer su učinkovitije od kevlarskog polimera koji se koristi u pancirima.
Još jedno važno svojstvo ugljikovih nanocijevi je izvanredna toplinska vodljivost, mogu se koristiti u procesima očuvanja i prijenosa energije, kao što je solarna energija, jer su mnogo učinkovitiji od fotovotaičnih ćelija koje se danas koriste.
Nanocijevi također imaju ogroman potencijal za korištenje u medicini. Budući da su iznimno male i lagane, mogu doći do unutrašnjosti stanice kako bi se koristile kao senzori za medicinske dijagnoze i tretmane. Međutim, čimbenik koji ometa ovu primjenu nanocijevi je da one ubijaju stanice s kojima dolaze u kontakt. Kako bi se to spriječilo, neki znanstvenici predlažu da se nanocijevi presvuku sintetičkim polimerom koji može oponašati tvar na površini stanice, mucin.
Ovo su samo neke od beskrajnih primjena koje ugljikove nanocijevi mogu imati, ali ostaje za vidjeti što će reći istraživanja u ovom području nanotehnologije.
Autora Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm