Угљеничне наноцеви. Примене угљеничних наноцеви

ти угљеничне наноцеви, НТЦ (ЦНТ, са енглеског угљеничне наноцеви), су шупљи цилиндри или цеви формирани од алотропа угљеника нанометарских пропорција (1 нанометар је једнак милијардном делу метра (10^-9 м)). Да вам дам идеју, то је као смотани лист папира, али се састоји од атома угљеника и дебео је само један атом. Они су 100.000 пута тањи од прамена косе и невидљиви чак и светлосним микроскопима.

То нову класу материјала открио је 1991. Сумио Иијима. Од тада је био предмет проучавања научника, јер је представљао велику револуцију захваљујући његова својства (која ће бити поменута касније) која превазилазе својства било ког до сада познатог материјала.

Угљеничне наноцеви се могу направити од само једног од ових цилиндара, класификованих као једнозидне наноцеви. Али постоје и вишезидне наноцеви, које формира више цилиндара који су концентрично намотани, односно са заједничким центром, као следећи приказ:

Репрезентација наноцеви са више зидова

Чињеница да су једнозидне или вишезидне један је од фактора који одређују својства угљеничних наноцеви. У случају појединачних наноцеви, један фактор који одређује да ли ће то бити проводник или полупроводник је угао намотаја и полупречник наноцеви. Остала својства такође зависе од пречника и броја концентричних слојева. Али све наноцеви су тврде и отпорне.

Ови распони својстава су важни јер чине наноцеви употребљивим у веома широком спектру примена. На пример, ако је угљенична наноцев проводљива, може да преноси електричну енергију и до 1000 пута ефикасније од бакарне жице. Полупроводници се, с друге стране, могу користити у рафинираним електронским колима захваљујући својим димензијама које су веома мале, и могу се користити у нанопроцесорима да замене чипс тренутног силицијума.

Не заустављај се сада... Има више после реклама ;)

Ако се могу додати синтетичким полимерима (пластици), формирајући структуре тзв нанокомпозити, наноцеви их могу очврснути или учинити проводљивим за електричну енергију.

Наноцеви такође имају изванредне механичке особине, пошто су прилично отпорни на ломљење под затезањем, 100 пута јачи од челика и имају само 1/6 његове густине. Због тога се могу користити иу цивилној градњи, па чак иу конструкцији трупа авиона, аутомобила, ракета и спејс шатлова за НАСА. Ако се додају тканинама, наноцеви би их могле учинити неуништивим, јер су ефикасније од полимера Кевлар који се користи у панцирима.

Још једно важно својство угљеничних наноцеви је изузетна топлотна проводљивост, могу се користити у процесима очувања и преноса енергије, као што је соларна енергија, јер су много ефикасније од фотовотаичних ћелија које се данас користе.

Наноцеви такође имају огроман потенцијал за употреба у медицини. Пошто су изузетно мали и лагани, могу да дођу до унутрашњости ћелије да би се користили као сензори за медицинске дијагнозе и третмане. Међутим, фактор који омета ову примену наноцеви је то што оне убијају ћелије са којима долазе у контакт. Да би се ово спречило, неки научници предлажу да наноцеви буду обложене синтетичким полимером који може да имитира супстанцу на површини ћелије, муцин.

Ово су само неке од бескрајних примена које угљеничне наноцеви могу имати, али остаје да се види шта ће истраживања у овој области нанотехнологије рећи.

Аутор: Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију

Да ли бисте желели да референцирате овај текст у школском или академском раду? погледај:

ФОГАЦА, Јеннифер Роцха Варгас. „Угљеничне наноцеви“; Бразил школа. Доступна у: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm. Приступљено 27. јула 2021.