Framúrskarandi eiginleikar kolefnis nanotubes
Ástæðan fyrir því að kolefnis nanotubes hafa vakið svo mikla athygli er að þeir búa yfir röð furðulegra eðlisfræðilegra og efnafræðilegra eiginleika:
Einstaklega mikill vélrænn styrkur:Fræðilegi togstyrkur getur náð 100 sinnum meiri en stál, en þéttleiki er aðeins 1/6 af stáli.
Framúrskarandi rafleiðni:Rafmagns eiginleikar ákveðinna kolefnis nanotubes eru betri en kopar og þeir geta séð um mjög mikla þéttleika.
Framúrskarandi hitaleiðni:Axial hitaleiðni er mun betri en flestra málma, sem gerir það hentugt til notkunar sem skilvirkt hitaleiðniefni.
Einstaklega stórt yfirborð:Yfirborð eins kolefnis nanotube getur farið yfir 1000 fermetra, sem gerir það að tilvalinni aðsog og hvata burðarefni.
Aðferðirnar til að undirbúa kolefnis nanotubes
Sem stendur eru helstu aðferðir við iðnaðarframleiðslu kolefnis nanotubes:
ARC losunaraðferð:Með því að nota háa - spennu rafbogann til að gufa upp grafít, er það hentugur til að undirbúa hátt - gæði multi - Walled Carbon Nanotubes, en framleiðslan er tiltölulega lítil.
Efnafræðileg gufuútfelling (CVD):Þessi aðferð felur í sér niðurbrot kolefnis - sem inniheldur lofttegundir á yfirborði hvata til að rækta kolefnis nanotubes. Það er sem stendur mest notaða iðnaðarframleiðsluaðferðin.
Laser Ablation aðferð: Með því að nota hátt - orku leysir til að sprengja grafítamarkmiðið, High - Purity Single - Walled Carbon Nanotubes er hægt að framleiða, en kostnaðurinn er tiltölulega mikill.
Forrit kolefnis nanotubes
1. hátt - frammistöðu samsett efni
Á reitum eins og geimferða- og bifreiðaframleiðslu eru kolefnis nanotubes notaðir sem styrkandi efni, sem auka verulega styrk, hörku og létta eiginleika samsettra efna. Til dæmis geta fjölliðaefni með lítið magn af kolefnis nanotubes haft vélrænni eiginleika þeirra bætt um nokkrum sinnum.
2.. Rafeindatækni og hálfleiðari tæki
Hægt er að nota kolefni nanotubes til að framleiða hátt - afköst smára, sveigjanlegar sýningar og skynjarar. Vegna hálfleiðara eiginleika sumra kolefnis nanotubes er búist við að þeir muni verða kjarnaefni fyrir næstu kynslóð flísar og brjótast í gegnum líkamleg mörk kísils - byggðra hálfleiðara.
3.. Orkugeymsla og umbreyting
Í litíum - jón rafhlöður geta kolefnis nanotubes, sem leiðandi aukefni, aukið leiðni og hringrás líftíma rafskautanna. Ennfremur sýna þeir einnig mikla möguleika hjá supercapacitors, eldsneytisfrumum og sólarfrumum.
4. Lífeðlisfræðileg forrit
Hægt er að nota kolefnis nanotubes við markvissan lyfjagjöf, líffræðilega myndgreiningu og taugaviðgerðir. Til dæmis geta virkni kolefnis nanotubes borið andstæðingur - krabbameinslyf beint á æxlisstaðinn og aukið verkun meðferðar en dregið úr aukaverkunum.
Markaðsstaða og þróun þróun
Alþjóðlegur kolefnis nanotube markaður er að upplifa öran vöxt, þar sem áætluð markaðsstærð er yfir 50 milljarðar Bandaríkjadala árið 2030. Sem stendur eru litíum rafhlöðuleiðbeiningar stærsta notkunarsvæðið og í framtíðinni mun eftirspurnin í hálfleiðara, geimferða og líffræðilegum sviðum aukast enn frekar.
Áskoranir og framtíðarhorfur
Þrátt fyrir að kolefnis nanotubes eigi efnilega framtíð, standa þeir enn í nokkrum áskorunum, svo sem kostnaðareftirliti fyrir stóra - mælikvarða, dreifingarmál og langa - öryggismat. Í framtíðinni, með framgangi undirbúningstækni, er búist við að kolefnisnanotubes verði beitt í atvinnuskyni á fleiri sviðum og gæti jafnvel knúið næstu tæknibyltingu.