Ty nanorurki węglowe, NTC (CNT, z języka angielskiego Nanorurka węglowa), są pustymi cylindrami lub rurkami utworzonymi z alotropów węgla o proporcjach nanometrycznych (1 nanometr jest równy miliardowej części metra (10-9 m)). Aby dać ci wyobrażenie, to jest jak zwinięta kartka papieru, ale składa się z atomów węgla i ma grubość tylko jednego atomu. Są 100 000 razy cieńsze niż pasmo włosów i niewidoczne nawet pod mikroskopem świetlnym.
To Nowa klasa materiałów została odkryta w 1991 roku przez Sumio Iijima. Od tego czasu jest przedmiotem badań naukowców, gdyż dzięki temu stanowił wielką rewolucję jego właściwości (o których będzie mowa później), które przewyższają właściwości jakiegokolwiek znanego dotąd materiału.
Nanorurki węglowe można wytwarzać tylko w jednym z tych cylindrów, sklasyfikowanych jako nanorurki jednościenne. Ale są też wielościenne nanorurki, które są utworzone przez kilka cylindrów, które są koncentrycznie nawinięte, to znaczy ze wspólnym środkiem, jak następuje:
Wielościenna reprezentacja nanorurek
Fakt bycia jednościennym lub wielościennym jest jednym z czynników determinujących właściwości nanorurek węglowych. W przypadku pojedynczych nanorurek czynnikiem decydującym o tym, czy będzie to przewodnik czy półprzewodnik, jest kąt uzwojenia oraz promień nanorurki. Inne właściwości zależą również od średnicy i liczby koncentrycznych warstw. Ale wszystkie nanorurki są twarde i odporne.
Te zakresy właściwości są ważne, ponieważ umożliwiają wykorzystanie nanorurek w bardzo szerokim zakresie zastosowań. Na przykład, jeśli nanorurka węglowa przewodzi, może przesyłać prąd do 1000 razy wydajniej niż drut miedziany. Z drugiej strony półprzewodniki mogą być stosowane w wyrafinowanych obwodach elektronicznych dzięki ich bardzo małym wymiarom i mogą być stosowane w nanoprocesorach w celu zastąpienia frytki obecnego krzemu.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Jeśli można je dodać do polimerów syntetycznych (tworzyw sztucznych), tworząc struktury zwane nanokompozyty, nanorurki mogą je utwardzić lub sprawić, że będą przewodzić prąd.
Nanorurki też posiadają niezwykłe właściwości mechaniczne, ponieważ są dość odporne na zerwanie pod wpływem naprężeń, będąc 100 razy mocniejszymi od stali i mając tylko 1/6 jej gęstości. Dzięki temu mogą być również wykorzystywane w budownictwie cywilnym, a nawet przy budowie kadłubów samolotów, samochodów, rakiet i promów kosmicznych dla NASA. Dodane do tkanin nanorurki mogą uczynić je niezniszczalnymi, ponieważ są bardziej wydajne niż polimer Kevlar stosowany w kamizelkach kuloodpornych.
Kolejna ważna właściwość nanorurek węglowych to niezwykłe przewodnictwo cieplne, mogą być wykorzystywane w procesach oszczędzania i transmisji energii, takich jak energia słoneczna, ponieważ są znacznie wydajniejsze niż stosowane obecnie ogniwa fotowoltaiczne.
Nanorurki mają również ogromny potencjał dla zastosowanie w medycynie. Ponieważ są niezwykle małe i lekkie, mogą dotrzeć do wnętrza komórki, aby wykorzystać ją jako czujniki do diagnostyki medycznej i leczenia. Jednak czynnikiem utrudniającym takie zastosowanie nanorurek jest to, że zabijają one komórki, z którymi się stykają. Aby temu zapobiec, niektórzy naukowcy proponują powlekanie nanorurek syntetycznym polimerem, który może naśladować substancję znajdującą się na powierzchni komórki, czyli mucynę.
To tylko niektóre z niekończących się zastosowań, jakie mogą mieć nanorurki węglowe, ale dopiero okaże się, co powiedzą badania w tej dziedzinie nanotechnologii.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Wyglądać:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Nanorurki węglowe"; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm. Dostęp 27 lipca 2021 r.
Chemia
Kompozyty, kompozyty, Asyryjczycy, Babilończycy, cegły gliniane ze słomą w środku, włóknem węglowym i żywicą, kadłub samolotu, naturalny kompozyt, kości, elastyczne włókna kolagenowe pokryte solidną fosforanową strukturą szkieletową. wapń.
