Nanotub kabòn: pwodiksyon, itilize, pwopriyete

Enèji se yon endistri enpòtan, ki jwe yon wòl enpòtan nan lavi moun. Eta a enèji nan yon peyi depann sou travay la nan syantis anpil moun nan endistri a. Jodi a, yo ap chèche pou sous enèji altènatif. Pou rezon sa yo, yo yo vle sèvi ak anyen, ki soti nan limyè solèy la ak dlo, fini ak pouvwa lè. ekipman a ki se kapab jenere enèji ki soti nan anviwònman an, se anpil apresye.

apèsi sou lekòl la

Kabòn nanotub - yon long woule avyon grafit ak yon fòm silendrik. Anjeneral, epesè yo rive nan dè dizèn plizyè nan nanomètr santimèt plizyè long. Nan fen nanotub nan fòme yon tèt esferik ki se yon pati nan foulerèn.

Gen kèk kalite nanotub kabòn: metalik ak smikondukteur. Diferans lan prensipal la se konduktiviti aktyèl la. Kalite nan premye ka fè kounye a nan yon tanperati ki nan 0 ° C, ak dezyèm lan - se sèlman nan tanperati ki wo.

nanotub kabòn: pwopriyete

Pi modèn tandans tankou aplike Chimi oswa nanotechnologie, lye nan nanotub yo ki gen yon kabòn zo estrikti. Ki sa ki sa li ye? Anba estrikti sa a refere a molekil gwo, ki fè yo konekte sèlman atòm kabòn. nanotub kabòn, ki fè yo ki baze sou pwopriyete yo nan fòm nan koki fèmen, yo bay plis enpòtans. Anplis de sa, fòmasyon nan done yo yo se nan fòm silendrik. tib sa yo pouvwa dwe prepare pa woule fèy papye grafit, swa yo grandi soti nan yon katalis espesifik. nanotub kabòn, ki foto yo montre anba a yo, yo gen yon estrikti dwòl. Yo vini nan diferan fòm ak diferan gwosè: yon sèl-kouch ak milti-kouch, dwat ak sinueuz. Malgre lefèt ke nanotub yo yo trè frajil yo, yo se materyèl la pi fò. Kòm yon rezilta, syans anpil yo te jwenn ke yo pwopriyete nannan tankou rupture ak fòs flèksyon. Anba aksyon an nan grav estrès mekanik, eleman yo pa prese epi yo pa kraze, se sa ki, ka abitye ak tension diferan.

toksisite

Kòm yon rezilta nan envestigasyon miltip, li te jwenn ke nanotub kabòn kapab lakòz pwoblèm yo menm jan ak fib amyant, dir li te gen yon varyete de timè malfezan kòm byen ke kansè nan poumon. Degre nan enfliyans negatif nan amyant depann sou kalite a ak epesè nan fib li yo. Paske nanotub kabòn gen yon pwa ti ak gwosè, yo fasil antre nan kò a ansanm ak lè a. Pli lwen, yo tonbe nan plèvr a, epi yo enkli nan pwatrin lan, ak evantyèlman lakòz yon varyete de konplikasyon. Syantis fè yon eksperyans e li te ajoute nan manje a nan patikil sourit nanotub. Pwodwi yo nan ti dyamèt prèske pa t 'rete nan kò a, men pi gwo - fouye nan mi yo ki nan vant lan ak lakòz divès kalite maladi.

metòd nan preparasyon

Pou dat, gen metòd sila yo pou pwodwi nanotub kabòn arc ak chaj, ablation, vapè depozisyon.

Elektrik egzeyat. Preparasyon nan (nanotub kabòn yo ki dekri nan atik sa a) nan plasma a nan chaj elektrik la, ki boule ak elyòm. pouvwa tankou yon pwosesis dwe fèt lè l sèvi avèk ekipman espesyal teknik pou pwodiksyon an nan fullerenes. Men, lòt mwayen arc ak yo te itilize nan metòd sa a. Pou egzanp, dansite la aktyèl diminye, ak katod yo te itilize epeseur gwo. Pou kreye yon atmosfè nan elyòm nesesè ogmante presyon an nan sa a eleman. nanotub kabòn te jwenn nan flite. Sa te nimewo yo ogmante, ou dwe antre nan yon katalis grafit baton. Nan pifò ka, yon melanj de diferan gwoup yo ak metal. Pli lwen, gen yon chanjman nan presyon ak metòd sputerin. Kidonk, yon plon katod, ak dans nanotub yo kabòn yo ki te fòme. Fini pwodwi yo ap monte pik soti nan katod la ak kolekte nan offres. Yo gen yon longè de 40 mikron.

Ablyasatsiya. Tankou yon metòd te envante pa Richard Smalley. Sans li manti nan lefèt ke diferan sifas vaporiz grafit nan yon raktor, opere nan tanperati ki wo. nanotub kabòn yo ki te fòme pa evaporasyon an nan grafit nan pati ki pi ba nan raktor la. Refroidissement ou ranmase yo pran plas pa vle di nan yon sifas ki refwadisman. Nan pwemye ka a, nimewo a nan eleman ki egal a 60%, lè sa a nan sa a figi metòd ogmante pa 10%. A depans pou lazè metòd absolyatsii se pi chè pase tout lòt moun yo. Anjeneral, yon sèl-ranpa byen wo nanotub prepare pa chanje tanperati a reyaksyon.

depozisyon an soti nan faz nan gaz. kabòn metòd vapè depozisyon te envante nan 50s yo an reta. Men, te kapab pa gen yon sèl te prevwa ki pa vle di nan li se posib jwenn nanotub kabòn. Se konsa, premye ou bezwen prepare sifas la nan katalis la. Kòm li pouvwa gen patikil amann nan metal divès kalite, e.g., Cobalt, nikèl ak lòt moun. Nanotub yo ap kòmanse sòti nan kouch nan katalis. epesè yo depann sou gwosè a nan katalizeur metal. Se sifas la chofe nan yon tanperati ki wo, ak Lè sa a gen ekipman pou de gaz ki gen kabòn. Nan mitan yo, - .., metan, atsetelen, etanòl, elatriye Kòm yon gaz pwosesis plis se amonyak. metòd sa a pwodiksyon se nanotub ki pi komen. Pwosesis la tèt li pran plas nan antrepriz divès kalite endistriyèl yo, se konsa ke se mwens lajan pase pou pwodiksyon an nan yon gwo kantite tib. Yon lòt avantaj nan metòd sa a se ke manm yo vètikal Ou ka jwenn nan nenpòt patikil metal ki sèvi kòm katalis la. Preparasyon nan (nanotub kabòn yo ki dekri sou tout kote) te fè mèsi posib fè rechèch sou Ayiti kreooli Iijima, ki moun ki obsève anba mikwoskòp la pou aparans yo kòm yon rezilta nan sentèz la nan kabòn.

kalite prensipal yo nan

eleman Kabòn yo klase yo dapre kantite a nan kouch. Kalite a pi senp - yon sèl-gwo ranpa nanotub kabòn. Chak nan yo gen yon epesè nan apeprè 1 NM, ak longè yo ka pi plis. Si nou konsidere estrikti a, pwodwi a sanble grafit vlope lè l sèvi avèk yon griy egzagonal. Nan somè li yo ki sitye Carbons. Kidonk, tib la genyen yon fòm silendrik, ki pa gen okenn kouti. pati a anwo fèmen kouvèti aparèy ki fòme ak molekil foulerèn.

Next View - multiwall nanotub kabòn. Yo konpoze de plizyè kouch grafit ke yo anpile nan fòm nan yon silenn. se distans therebetween la konsève nan 0.34 NM. yo Estrikti a nan kalite sa a dekri lè l sèvi avèk de metòd. Sou premye, milti-tib la - yon kèk enbrike tiyo sèl-miray ki sanble ak yon poupe Ris. Nan yon dezyèm fwa, nanotub milti-gwo ranpa yo grafit fèy ki se vlope plizyè fwa alantou tèt li, ki se menm jan ak yon jounal ki plwaye.

nanotub kabòn: aplikasyon

Atik yo mak manm nouvo nan klas la nan nanomateryo. Kòm mansyone deja, yo gen yon estrikti kadav ki diferan de pwopriyete yo nan grafit a oswa dyaman. Li se Se poutèt sa itilize pi souvan pase lòt materyèl.

Akòz karakteristik tankou fòs rupture, flèksyon fòs, konduktiviti, yo te itilize nan anpil domèn:

• kòm aditif Polymers;
• katalis pou aparèy ekleraj, osi byen ke plat montre panèl ak appareils nan rezo telekominikasyon;
• kòm yon absòbe nan onn elektwomayetik;
• konvèsyon pouvwa;
• anod nan kalite batri divès kalite;
• Depo nan idwojèn;
• pwodwi detèktè ak kondansateur;
• COMPOSITES pwodiksyon ak anplifikasyon nan estrikti yo ak pwopriyete.

Pou anpil ane, nanotub kabòn, itilize nan ki se pa sa sèlman yon endistri an patikilye, yo itilize nan rechèch syantifik. materyèl sa yo gen yon pozisyon fèb nan mache a, kòm gen pwoblèm ki genyen ak pwodiksyon gwo-echèl. Yon lòt pwen enpòtan an se pri a wo nan nanotub kabòn, ki se sou 120 dola pou chak yon gram nan sibstans la.

Yo itilize yo kòm yon eleman debaz pou pwodiksyon an nan COMPOSITES anpil, ki yo te itilize pou fè Atik pou Spò anpil. Yon lòt endistri -avtomobilestroenie. se fonksyonalizasyon nan nanotub kabòn nan atizay la redwi a konfèr Polymers pwopriyete konduktif.

Koyefisyan nan konduktiviti tèmik nan nanotub se wo ase, se konsa yo kapab itilize yo kòm yon aparèy refwadisman pou plizyè ekipman masiv. Epitou yo te fè bouchon ki yo tache ak tiyo yo pwofonde.

Aplikasyon yo branch ki pi enpòtan gen ladan teknoloji konpitè. nanotub Akòz yo espesyalman plat-panèl montre. Avèk èd nan yo, ou ka siyifikativman redwi gwosè a nan òdinatè a, osi byen ke ogmante pèfòmans teknik li yo. Pare ekipman yo pral plizyè fwa pi plis pase teknoloji aktyèl la. Sou baz la nan etid sa yo, ou kapab kreye gwo kinescopes.

Apre yon tan, tib yo yo pral itilize pa sèlman nan elektwonik, men tou, sektè yo sante ak enèji.

pwodiksyon

tib Kabòn, se pwodiksyon an nan yo ki distribiye ant de kalite sa yo nan yo, respire distribiye. Sa vle di, MWNT pwodwi pi plis pase SWNT. kalite an dezyèm nan fè nan yon ijans. konpayi Divès kontinyèlman pwodwi nanotub kabòn. Men, demann lan yo pratikman pa sèvi ak, paske yo koute twò wo.

lidè pwodiksyon

Koulye a, nan pozisyon an dirijan nan pwodiksyon an nan nanotub kabòn okipe peyi Azyatik, kapasite pwodiksyon ki se pi wo pase 3 fwa pi wo pase nan lòt peyi yo nan Ewòp ak Amerik la. An patikilye, se pwodiksyon an nan MWNT angaje nan Japon. Men, lòt peyi yo, tankou Kore di ak Lachin, pa t 'akozde nan endikatè sa a.

Pwodiksyon nan Larisi

pwodiksyon domestik nan nanotub kabòn se byen lwen dèyè lòt peyi yo. An reyalite, tout bagay depann sou bon jan kalite a nan rechèch la nan zòn sa a. Gen se pa sa atribye ba ase lajan pou la devlopman nan syans ak teknoloji sant nan peyi a. Anpil moun pa wè devlopman nan nanotechnologie, paske mwen pa konnen ki jan li kapab itilize nan endistri. Se poutèt sa, tranzisyon an nan yon nouvo kouri santye ekonomi se byen difisil.

Se poutèt sa, prezidan an Ris soti yon dekrè anonse, ki kouche soti devlopman nan plizyè zòn nan nanotechnologie, ki gen ladan eleman kabòn. Pou rezon sa a, yo te yon pwogram devlopman espesyal kreye yo fabrike pwòp yo teknoloji. Konpayi "nanotèknoloji" te kreye pou ke tout pwen nan lòd yo te fè ,. te fonksyone li yo resevwa lajan yon kantite lajan konsiderab soti nan bidjè leta a. Li te li ki ta dwe kontwole konsepsyon, pwodiksyon an ak aplikasyon nan aplikasyon endistriyèl nan nanotub kabòn. Kantite lajan an resevwa lajan yo ap depanse sou devlopman nan divès kalite rechèch instituts ak laboratwa, osi byen ke ede ranfòse reyalizasyon yo ki deja egziste nan syantis domestik. Epitou, fon sa yo yo pral itilize pou achte a nan ekipman kalite siperyè pou pwodiksyon an nan nanotub kabòn. Li ta dwe tou pran swen nan tout sa yo aparèy ki pral pwoteje sante moun, depi materyèl la ki lakòz yon varyete de maladi.

Kòm mansyone deja, pwoblèm nan tout antye manti nan ogmante lajan. Pifò envestisè pa vle envesti nan rechèch ak devlopman, espesyalman pou yon tan long. Tout biznis vle wè yon pwofi, men Nano-ka ale pou ane. Sa a ki sa pouse reprezantan yo nan ti ak mwayen antrepwiz biznis. Anplis de sa, san yo pa envestisman piblik la pa pral konplètman kòmanse pwodiksyon de nanomateryo. Yon lòt pwoblèm se mank de baz legal, depi pa gen okenn entèmedyè ant premye etap yo divès kalite nan biznis la. Se poutèt sa, pwodiksyon an nanotub kabòn nan Lawisi, ki se pa reklame, mande pou pa sèlman finansye, men tou, nan envestisman mantal. Pandan ke Federasyon Larisi la se lwen soti nan peyi Azyatik ki ap dirije nan devlopman nano-teknoloji.

Pou dat, devlopman nan endistri a angaje nan depatman yo pwodui chimik nan divès kalite inivèsite nan Moskou, Tambov, Saint Petersburg, Novosibirsk ak Kazan. manifaktirè dirijan yo nan nanotub kabòn yo fèm "Garnet" ak Tambov plant "Komsomolets".

Pozitif ak negatif aspè

Pami avantaj ki genyen nan nou ka distenge pwopriyete yo espesyal nan nanotub kabòn. Yo se yon materyèl dirab, ki se ki anba enfliyans a estrès mekanik se pa sa detwi. Anplis de sa, yo travay byen nan koube ak etann. Sa a te fè posib akòz estrikti a fèmen nan ankadreman an. sèvi ak yo se pa sa sèlman nan yon sèl sektè. tib yo yo te itilize nan otomobil, elektwonik, medikaman an ak enèji.

Gwo dezavantaj se enpak la negatif sou sante moun. Patikil nanotub k ap antre nan kò imen an, bay monte timè malfezan ak kansè.

Yon aspè esansyèl se finansman an nan sektè sa a. Anpil moun pa vle envesti nan syans, menm jan ou bezwen yon anpil nan tan pou pwofi. Ak san yo pa yon fonksyone laboratwa rechèch pa kapab devlopman nan nanotechnologie.

konklizyon

nanotub kabòn jwe yon gwo wòl nan teknoloji inovatè. Anpil ekspè predi kwasans lan nan endistri sa a nan lanne k'ap vini. Li pral fè yon ogmantasyon siyifikatif nan kapasite pwodiksyon, ki pral redwi a depans pou machandiz yo. Avèk diminye a nan pri, tib la yo pral nan gwo demann, epi yo ap vin yon materyèl iranplasabl pou anpil aparèy ak ekipman.

Se konsa, nou te jwenn deyò sa ki konstitiye pwodwi sa yo.