Kjarnaaðgerðir
Ofurstyrkur og öfgafull léttur:Fræðilegur styrkur er 100 sinnum meiri en stál og þéttleiki er aðeins 1/6 sá sem stál.
Framúrskarandi raf- og hitaleiðni:Rafleiðni getur keppt við kopar og axial hitauppstreymi er meiri en demantur.
Einstaklega stórt yfirborð:gagnlegt fyrir aðsog, hvata og orkugeymslu.
Hátt stærðarhlutfall:Flutningur á skilvirkan hátt álag/orka í samsettum efnum.
Efnafræðilegur stöðugleiki/breyti:Hægt er að virkja yfirborðið til að auka afköst.
Helstu notkunarsvið (með háu → lágt iðnvæðingarpróf)
1.Lithium rafhlöðuleiðandi (stærsti markaðurinn):
Kostur:Mjög lítið magn af viðbót bætir verulega leiðni rafskautsins, afköst hraða, lífslíf og orkuþéttleika (sérstaklega fyrir hraðhleðslu/rafhlöður með mikla orku).
Núverandi ástand:Fjölvegg kolefnis nanotubes (MWCNTs) ráða og iðnaðurinn er þroskaður (með Kína sem er í fararbroddi).
2. Fjölliða samsett efni:
Kostir:Bætir styrk/stuðul/hörku og veitir leiðandi/hitaleiðni/and-truflun/rafsegulhljóðandi eiginleika.
Núverandi ástand:Aðallega hágæða forrit (íþróttabúnaður, léttir íhlutir bifreiða, rafrænar umbúðir), dreifing og kostnaður eru lykilatriðin.
3. Leiðandi kvikmynd og líma:
Kostir:Góður sveigjanleiki, hentugur fyrir prentuðu rafeindatækni og sveigjanlegar gegnsæjar rafskaut.
Núverandi ástand:Það þjónar sem viðbót eða valkostur við ITO (sérstaklega í sveigjanlegum forritum), með jafnvægi leiðni og gegnsæi sem og kostnað sem enn er ekki að fínstilla.
4. Hitið efni til að stjórna:
Kostur:Eykur verulega afköst hitauppstreymis hitauppstreymisefna og plasts.
Núverandi ástand:Eftirspurnin eftir hágæða rafrænni hitaleiðni er aukin og þau eru oft sameinuð öðrum fylliefni. Vandamál dreifingar og kostnaðar eru flöskuhálsarnir.
5. Önnur rannsóknarsvæði:
Skynjarar (gas/líffræðilegir), losun á sviði (röntgengeislun), aðsogssíun, framúrskarandi rafræn/líffræðileg læknisfræðileg forrit (á rannsóknar- og þróunarstigi).
Kjarnaáskorunin
Kostnaður:Kjarnaáskorunin liggur í stórum stíl og lágmarkskostnaðarframleiðsla á háhiti/skipulögðum efnum (svo sem hálfleiðari með einum veggnum rörum).
Dreifing:Með tilhneigingu til þéttingar, erfitt að dreifa jafnt í fylkinu, sem hefur bein áhrif á frammistöðu.
Uppbyggingarstýring og hreinleiki:Í stórfelldri framleiðslu er erfitt að stjórna nákvæmlega chirality, þvermál, lengd og fjarlægja óhreinindi.
Viðmótstenging: Í samsettum efnum skiptir bindingarstyrkur við fylkisefnið afar mikilvægt.
EHS (umhverfisheilsa og öryggi):Langtíma líffræðilegt öryggi og útsetningaráhætta við framleiðslu og notkun verður að taka eftir.
Stöðlun:Skortur á sameinuðum vörustaðlum og prófunaraðferðum.
Kolefni nanotubes, með óvenjulega eiginleika þeirra, hafa verið markaðssettir á sviðum eins og litíum rafhlöðuleiðandi lyfjum og hafa sýnt mikla möguleika í samsettum efnum, rafeindatækni og orku. Kostnaður, dreifing og stjórnanlegur undirbúningur eru helstu flöskuhálsar fyrir núverandi iðnvæðingu. Í framtíðinni verður umfangsmeiri þróun leitað með því að draga stöðugt úr kostnaði, brjótast í gegnum lykil tækni (svo sem undirbúning hálfleiðara) og dýpka forrit.