ти вуглецеві нанотрубки, NTC (CNT, з англ вуглецева нанотрубка), являють собою порожнисті циліндри або трубки, утворені алотропами вуглецю з нанометричними пропорціями (1 нанометр дорівнює мільярдній частині метра (10-9 м)). Щоб дати вам уявлення, це як згорнутий аркуш паперу, але він складається з атомів вуглецю і має товщину всього в один атом. Вони в 100 000 разів тонші за пасмо волосся і невидимі навіть у світловий мікроскоп.
Це новий клас матеріалів був відкритий у 1991 році Суміо Іідзіма. З тих пір він став предметом досліджень вчених, оскільки завдяки його властивості (про які буде згадано пізніше), які перевершують властивості будь-якого матеріалу, відомого досі.
Вуглецеві нанотрубки можуть бути виготовлені лише за допомогою одного з цих циліндрів, які класифікуються як одностінні нанотрубки. Але є також багатостінні нанотрубки, які утворені кількома циліндрами, які змотані концентрично, тобто із загальним центром, у такому вигляді:
Багатостінкове представлення нанотрубок
Факт одностінності чи багатостінності є одним із факторів, що визначають властивості вуглецевих нанотрубок. У випадку окремих нанотрубок одним фактором, який визначає, буде це провідником чи напівпровідником, є кут обмотки та радіус нанотрубки. Інші властивості також залежать від діаметра і кількості концентричних шарів. Але всі нанотрубки тверді та стійкі.
Ці діапазони властивостей є важливими, оскільки вони дозволяють використовувати нанотрубки в дуже широкому діапазоні застосувань. Наприклад, якщо вуглецева нанотрубка є провідною, вона може передавати електроенергію в 1000 разів ефективніше, ніж мідний дріт. Напівпровідники, з іншого боку, можна використовувати в досконалих електронних схемах завдяки їх дуже малим розмірам, і можуть використовуватися в нанопроцесорах для заміни чіпси поточного кремнію.
Не зупиняйся зараз... Після реклами ще більше ;)
Якщо їх можна додавати до синтетичних полімерів (пластмас), утворюючи структури, наз нанокомпозитів, нанотрубки можуть зміцнювати їх або робити провідними електрику.
Нанотрубки теж мають надзвичайні механічні властивості, оскільки вони досить стійкі до розриву при розтягуванні, будучи в 100 разів міцнішими за сталь і мають лише 1/6 її щільності. Тому їх також можна використовувати в цивільному будівництві і навіть у будівництві фюзеляжів літаків, автомобілів, ракет і космічних човників для NASA. Якщо додати до тканин, нанотрубки можуть зробити їх неруйнівними, будучи більш ефективними, ніж кевларовий полімер, який використовується в бронежилетах.
Ще одна важлива властивість вуглецевих нанотрубок це надзвичайна теплопровідність, їх можна використовувати в процесах збереження та передачі енергії, таких як сонячна енергія, будучи набагато ефективнішими, ніж фотоелементи, які використовуються сьогодні.
Нанотрубки також мають величезний потенціал для використання в медицині. Оскільки вони надзвичайно малі та легкі, вони можуть досягати внутрішньої частини клітини, щоб використовуватися як датчики для медичної діагностики та лікування. Однак фактором, який перешкоджає застосуванню нанотрубок, є те, що вони вбивають клітини, з якими вони контактують. Щоб запобігти цьому, деякі вчені пропонують покрити нанотрубки синтетичним полімером, здатним імітувати речовину клітинної поверхні — муцин.
Це лише деякі з нескінченних застосувань, які можуть мати вуглецеві нанотрубки, але ще невідомо, що скажуть дослідження в цій області нанотехнологій.
Автор: Дженніфер Фогаса
Закінчив хімію
Чи хотіли б ви посилатися на цей текст у шкільній чи академічній роботі? Подивіться:
ФОГАЧА, Дженніфер Роша Варгас. «Вуглецеві нанотрубки»; Бразильська школа. Доступний у: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm. Доступ 27 липня 2021 року.
Хімія
Композити, композити, ассірійці, вавилонці, глиняні цеглини з соломою всередині, вуглецеве волокно та смола, фюзеляж літака, натуральний композит, кістки, еластичні колагенові волокна, покриті твердою фосфатною структурою остова. кальцій.
