Nanomateriallar oilasi orasida uglerod nanotubes eng ko'zga ko'rinadigan yulduzlardan biridir. Oltinali tuzilishdagi uglerod atomlarining jingalakligi natijasida hosil bo'lgan bu naycha bir necha nanometrlar bilan bir necha o'nlab nanometrlar bilan bir nechta nonometriya bor, ammo u olimlar tomonidan "mikroskopik dunyoda" super materiallari "sifatida qabul qilinishi mumkin. Bir necha o'n yillar oldin kashf etganidan beri bu laboratoriyadan sanoat dasturlariga ko'chib, bir nechta sohalarda texnologik landshaftni chuqur o'zgartirdi.
I. TURMATLARNING O'ZGARTIRADI: Uglerod nanotubes "o'ziga xos afzalliklari"
Uglerod nanotubesning ajoyib xususiyatlari birinchi navbatda o'zining noyob molekulyar tuzilishidan kelib chiqadi. Buni grafitning bir qatlamini jingalak shaklda shakllantirilgan oqsiz naycha tuzilishi deb hisoblash mumkin. Jikring usuliga qarab, ular kreslo, zigzag turi va shiral turidagi turli xil turlarga ega bo'lishi mumkin. Ular orasida kresloir tipidagi uglerod Nanotubes uglerod Nanotubes metal misli, deyarli metall misakli.
Ushbu nayzali bu nayzademiya uni bir nechta ekstremal xususiyatlar bilan ta'minlaydi: uning keskinlik kuchi po'latdan 100 baravar oshadi, ammo uning zichligi faqat 1/6 po'latdan yasalgan; Uning issiqlik o'tkazuvchanligi olmosdan oshadi va misdan bir necha bor; Shuningdek, u turli shakllarga kirmasdan, har xil shakllarga egilishga qodir bo'lgan yaxshi moslashuvchanlik xususiyatiga ega. Bundan tashqari, bu xususiyatlar yanada eksklyuziv emas - bir vaqtning o'zida engil kuch, ultra - engillik, elektr o'tkazuvchanligi va issiqlik o'tkazuvchanligi, bu an'anaviy materiallarda erishib bo'lmaydi.
2. Laboratoriyadan ishlab chiqarish liniyasiga: Ishlash afzalliklarini induvatsiyalash
Uglerod nanotublarning ishlashining afzalliklari turli sohalarda meva bermoqda. Elektronika sohasida u keyingi - Chipning chip o'zaro bog'lanish materiallari uchun kuchli raqobatchi hisoblanadi. An'anaviy kremniy -}} yassilangan chiplar, Nanbon Nanotube simlari nafaqat kuchli qarshilikka ega, balki yuqori haroratda ham barqaror ishlashi mumkin. Hozirgi kunda Xitoyda tadqiqot guruhi uglerod nanotube chiplarini muvaffaqiyatli tayyorladi, u xalqaro darajadagi etakchi darajasiga erishdi.
Kommunal materiallar sohasida uglerod nanotubes qo'shilishi an'anaviy materiallarni yoshartirishi mumkin. Plastikka uglerod nanotubesning 0,1% qo'shilishi bir necha kattalikdagi tartibda, plastmassaning engil va oson qayta ishlash xususiyatlarini saqlab turadi; Betonga qo'shimcha materialni qo'shishi 30% ga, shuningdek, o'z-o'zini- sezgirlik qobiliyatini oshirishi, real vaqt rejimida tarkibiy zararni kuzatib borish uchun betonni o'z ichiga oladi.
Energiya sohasida uglerod nanotubes ideal elektrod materiallari. Ularda ishlab chiqarilgan superkapitorlar an'anaviy lityar batareyalariga qaraganda 10 baravar tezroq, 10 baravar tezroq, bu 100 000 martaga yetishi mumkin; Litbon Nanotubes - batareyalarini qo'shib, zaryadlash samaradorligi va zaryadining xavfsizligini oshirishi mumkin. Ishonchli korxonaning sinov ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, uglerod nanotube kompozit elektrodlari bilan batareya haydash oralig'ini 15% ga oshirishi mumkinligini ko'rsatmoqda.
3. Ilova stsenariylarida cheksiz imkoniyatlar
Uglerod oqotublarining arizalari doimiy ravishda kengayib bormoqda. Aeroha maydonida ular kosmik kemalar uchun engil va baland - yuqori -- quvvat tarkibiy qismlarini ishlab chiqarishga odatlanib, tarkibiy xavfsizlikni oshirishni kamaytirishda og'irlikni pasaytiradi; Tibbiyot sohasida, funktsional - o'zgartirilgan uglerod nanotubes, zararlangan joylarga, zararlangan hududlarga, zarar ko'rgan uglerod ishlab chiqarishda ham, normal hujayralarga zarar etkazadigan dori vositalarini ham iste'mol qilishdan foydalanish mumkin.
Atrof-muhitni boshqarishda uglerod nanotubesdan yasalgan filtr membranalari og'ir metall ionlari va suvda organik ifloslantiruvchi moddalarni samarali jalb qilishi mumkin. Filtrlash samaradorligi 5 - 10 marta 10 marta 10 marta va ular qayta ishlatilishi mumkin; moslashuvchan elektronika sohasida, moslashuvchan substratlar bilan birlashtirilganda, ular taqiladigan elektron terilar, moslashuvchan displeylar va boshqa qurilmalar yaratishda foydalanish mumkin. Muayyan texnologiya kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan uglerod nanotube 0,1 mikrometrik bo'yli mayda deformatsiyalarni sezishi mumkin, sezgirlik an'anaviy datchiklardan oshib ketadi.
4. Muammolar va kelajak: hayotimizning "super materiallar" ni yaratish
Uning ajoyib ishlashiga qaramay, katta - uglerod nanotubesning miqyosdagi qo'llanilishi ba'zi qiyinchiliklarga duch keladi. Hozirgi vaqtda yuqori - sifatli uglerodli uglerodlarning ishlab chiqarish qiymati hanuz nisbatan yuqori va partiya ishlab chiqarishda izchillik aniq nazorat qilish qiyin; Bundan tashqari, ularning biologik xavfsizligi hali ham uzoq muddatli tadqiqotlar va tasdiqlash uchun vaqtni talab qiladi, bu esa ularning talabiga ko'ra ularning talabiga binoan cheklanadi.
Biroq, tayyorgarlik texnologiyasining rivojlanishi bilan ushbu muammolar asta-sekin hal qilinmoqda. Katalitik kimyoviy bug 'tushirilishi usulini takomillashtirish uglerod nanotubesning o'n yil ichida 90% ga kamaygan; Sun'iy razvedka texnologiyasining joriy etilishi mahsulotning mustahkamligini sezilarli darajada takomillashtirib, uglerod oqotublarining o'sish jarayonini aniq nazorat qilishga imkon berdi.
Kelgusida, texnologiyalar qo'shimcha ravishda moda navlaridan katta bo'lganligi sababli, uglerod nanotublar, ozg'in va baquvvat o'q-dorilardan, doimiy kuchga ega bo'lgan holda, engillashtirilgan smartfsiz ko'kragidan, doimiy kuchga ega bo'lgan, doimiy kuchga ega bo'lib, uzluksiz energiya ekranidan engil kuchga kiradi, uzluksiz energiya ekranidan doimiy ravishda hayotimizga kiradi, uzluksiz energiya ekranidan texnik taraqqiyotga kiradi va uzluksiz quvvatni uzluksiz kuchga kiradi va uzluksiz quvvatni uzluksiz kuchga kiradi.