Carbon nanotubes: mmepụta, ojiji, Njirimara

Energy bụ ihe dị mkpa ụlọ ọrụ, nke na-arụ ọrụ dị mkpa ụmụ mmadụ na ndụ. The ike na steeti a mba na-adabere na-arụ ọrụ nke ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị na ndị ụlọ ọrụ. Taa, ha na-achọ ọzọ ume na isi mmalite. N'ihi na ndị a na nzube, na ha dị njikere iji ihe ọ bụla, si ìhè anyanwụ na mmiri, ọ gụchara na ikuku ike. Ígwè na-bụ ike n'ịwa ike na gburugburu ebe obibi, na-nnọọ uru.

Isi

Carbon nanotubes - a ogologo akpọrepu graphite ụgbọelu na a cylindrical udi. Na-emekarị, ha ọkpụrụkpụ esịmde ọtụtụ iri puku kwuru iri nanometers ka ọtụtụ sentimita ogologo. Ná ngwụsị nke nanotube Nleta a * Tụkwasị na isi nke bụ otu akụkụ nke fullerene.

E nwere ụfọdụ ụdị nke carbon nanotubes: dara na semiconducting. Isi ihe dị iche bụ na nke ugbu a conductivity. The mbụ ụdị nwere ike na-eduzi ugbu a na okpomọkụ nke 0 Celsius C, na nke abụọ - na na elu okpomọkụ.

Carbon nanotubes: Njirimara

Kacha n'oge a na ọnọdụ ndị dị otú ahụ dị ka Applied Chemistry ma ọ bụ nanotechnology, jikọrọ ndị nanotubes nke nwere a carbon skeletal Ọdịdị. Gịnị ka ọ bụ? N'okpuru a Ọdịdị na-ezo aka nnukwu ụmụ irighiri, nke bụ interconnected naanị carbon atọm. Carbon nanotubes, nke dabeere na Njirimara nke mechiri emechi shei ụdị, kpọrọ. Ọzọkwa, guzobe nke data bụ nke cylindrical udi. Ndị dị otú ahụ akpa nwere ike na-akwadebe site inyefe graphite Ibé akwụkwọ, ma-eto eto si a kpọmkwem mkpali. Carbon nanotubes, nke foto na-egosi n'okpuru, nwere ihe ọhụrụ Ọdịdị. Ha na-abịa dị iche iche shapes na nha: otu-oyi akwa na multi-oyi akwa, ogologo na sinuous. N'agbanyeghị eziokwu na ndị nanotubes bụ ndị mara mma na-emebi emebi, ha na-ike ihe. Dị ka a N'ihi ya, ọtụtụ ọmụmụ hụrụ na ha bụ ndị pụta ụwa Njirimara dị ka tensile na flexural ike. N'okpuru ihe nke siri ike n'ibu nchegbu, ndị ọcha na-adịghị ọsọ na anaghị agbaji, ya bụ, nwere ike ịgbanwe dị iche iche voltages.

toxicity

Dị ka a n'ihi nke multiple nnyocha, ọ hụrụ na carbon nanotubes nwere ike ime ka otu nsogbu dị ka Asbestos emep uta eri, i.e. enwe a dịgasị iche iche nke ajọ etuto ahụ nakwa dị ka ọrịa cancer akpa ume. Ogo oghom mmetụta nke Asbestos-adabere na ụdị na ọkpụrụkpụ nke ya emep uta eri. N'ihi na carbon nanotubes nwere a obere arọ na size, ha mfe ịbanye ahụ ọnụ na ikuku. Ọzọkwa, ha na-ada n'ime pleura na-gụnyere ke obi, na-emecha mee ka a dịgasị iche iche nke nsogbu. Ọkà mmụta sayensị na mụụrụ ihe nnwale na kwukwara na nri nke ụmụ oke ahụ nanotubes. Ngwaahịa nke obere dayameta fọrọ nke nta ka na-agaghị anọ ke idem, ma ibu - gwuru n'ime mgbidi nke afo na-eme ka ọrịa dị iche iche.

ụzọ nke nkwadebe

Iji ụbọchị, e nwere ndị na-esonụ ụzọ amị carbon nanotubes aak ụgwọ, ablation, Alụlụụ deposition.

Electric agbapụta n'ahụ. Nkwadebe nke (carbon nanotubes na-kọwara n'isiokwu a) na plasma nke electric ụgwọ, nke na-agbakwa na helium. Ndị dị otú ahụ a usoro nwere ike rụrụ iji pụrụ iche oru ngwá n'ihi na mmepụta nke fullerenes. Ma, ndị ọzọ aak ụdịdị na-eji usoro a. Ka ihe atụ, ugbu a njupụta mbelata, na cathodes eji nnukwu thicknesses. Ka ịmepụta ikuku nke helium dị mkpa iji bulie nrụgide nke a mmewere. Carbon nanotubes nwetara site spraying. Na ha ọnụ ọgụgụ ahụ mụbara, ị ga-aba n'ime a graphite mkpanaka mkpali. N'ọnọdụ ka ukwuu, a ngwakọta nke dị iche iche iche iche nke metal. Ọzọkwa, e nwere mgbanwe na nsogbu na sputtering usoro. N'ihi ya, a cathode pellet, na ebe ndị carbon nanotubes ii. Emechara na ngwaahịa na-ebili perpendicularly si cathode na-anakọtara n'ime n'ùkwù n'ùkwù. Ha nwere a ogologo nke 40 microns.

Ablyasatsiya. Ndị dị otú ahụ a na usoro e chepụta site Richard Smalley. Ya kachasi mkpa idu ke eziokwu na dị iche iche gbazee graphite elu na a chernobyl, na-arụ ọrụ na elu okpomọkụ. Carbon nanotubes na-hiwere site evaporation nke graphite ke ala akụkụ nke chernobyl. Jụrụ na-ekpokọta ha na-ewe ebe site a jụrụ n'elu. Ke akpa idaha, ọnụ ọgụgụ nke ọcha bụ hà 60%, mgbe ahụ na usoro a na ọnụ ọgụgụ mụbara site 10%. The na-eri nke laser absolyatsii usoro bụ oké ọnụ karịa ndị ọzọ nile. N'ozuzu, otu-walled nanotubes kwadebere agbanwe agbanwe na mmeghachi omume okpomọkụ.

The deposition si gas na-adọ. carbon Alụlụụ deposition usoro echepụta ke mbubreyo 50s. Ma ọ dịghị onye gaara ụzọ hụ na site na ọ bụ omume na-enweta carbon nanotubes. Ya mere, ihe mbụ ị mkpa ịkwadebe elu nke mkpali. Dị ka o nwere ike ịbụ ezi ahụ nke dị iche iche ọla, e.g., cobalt, nickel na ndị ọzọ. Nanotubes na-amalite na-iputa si mkpali oyi akwa. Ha ọkpụrụkpụ na-adabere na size of catalyzing metal. The n'elu na-ewe iwe ka a elu okpomọkụ, na mgbe ahụ na e ọkọnọ nke gas nwere carbon. N'etiti ha, - .., methane, atsetelen, ethanol, wdg Dị ka a n'ihu usoro gas bụ amonia. Nke a mmepụta usoro bụ ihe kasị nkịtị nanotubes. The usoro onwe ya na-ewe ebe na dị iche iche ulo oru ụlọ ọrụ, nke mere na obere ego a na-emefu maka mmepụta nke a ukwuu nke akpa. Ọzọ uru nke usoro a bụ na vetikal òtù nwere ike enwetara site ọ bụla metal ahụ na-eje ozi dị ka ndị mkpali. Nkwadebe nke (carbon nanotubes na-kọwara na n'akụkụ niile) ekwe omume ekele nchọpụta Suomi Iijima, ndị hụrụ n'okpuru mikroskopu maka ha dị ka a n'ihi nke njikọ nke carbon.

The isi ụdị nke

Carbon ọcha na-nkewa dị ka ọnụ ọgụgụ nke n'ígwé. The mfe ụdị - otu-walled carbon nanotubes. Onye ọ bụla n'ime ha nwere a ọkpụrụkpụ nke banyere 1 nm, na ha ogologo nwere ike ịdị nnọọ ukwuu. Ọ bụrụ na anyị na-atụle ihe owuwu, ngwaahịa anya dị ka graphite Kechie eji a hexagonal okporo. Na ya vertices odude carbons. N'ihi ya, tube nwere a cylindrical udi, nke nwere dịghị seams. Nke elu-emechi lids ngwaọrụ esịnede fullerene ụmụ irighiri.

Next anya - multiwall carbon nanotubes. Ha na-agụnye ọtụtụ n'ígwé nke graphite na-stacked ke udi nke a cylinder. The anya therebetween na-nọgidere na-enwe 0,34 nm. Ọdịdị nke ụdị na-kọwara na iji abụọ na usoro. Na mbụ, multi-tube - a ole na ole kpara akwụ otu-mgbidi anwụrụ na anya dị ka a Russian nwa bebi. Na a abụọ, multi-walled nanotubes bụ graphite mpempe akwụkwọ nke na-ọbọp ọtụtụ ugboro gburugburu onwe ya, bụ nke yiri a apịaji akwụkwọ akụkọ.

Carbon nanotubes: ngwa

Ihe bụ ohuru so na klas nke nanomaterials. Ka kpọtụrụ aha na mbụ, ha nwere a ozu Ọdịdị nke dị iche na nke Njirimara nke graphite ma ọ bụ diamond. Ọ bụ ya mere na-eji ọtụtụ ugboro karịa ihe ndị ọzọ.

N'ihi dị otú ahụ e ji mara dị ka ike ọdụdọ, flexural ike, conductivity, na-eji ọtụtụ ebe:

• ka nwekwara ka Polymers;
• mkpali maka ọkụ ngwaọrụ, nakwa dị ka ewepụghị panel ngosipụta na handsets na Telecommunication netwọk;
• dị ka ihe absorber nke akpa ebili mmiri;
• ike akakabarede;
• anodes dị iche iche batrị ụdị;
• Nchekwa nke hydrogen;
• amị sensọ na capacitors;
• composites mmepụta na amplification nke ha mebere atumatu ma Njirimara.

N'ihi na ọtụtụ afọ, carbon nanotubes, ojiji nke nke na ọ bụghị nanị otu ụlọ ọrụ, na-eji na nnyocha sayensị. Ndị dị otú ahụ ihe onwunwe nwere a na-adịghị ike ọnọdụ ke ahịa, dị ka e nwere nsogbu na nnukwu-ọnụ ọgụgụ mmepụta. Ihe ọzọ dị mkpa na-ekwu bụ elu na-eri nke carbon nanotubes, nke bụ banyere 120 dollar kwa otu gram nke umi.

Ha na-eji dị ka akụkụ bụ isi n'ihi na mmepụta nke ọtụtụ composites, nke na-eji na-eme ọtụtụ ngwaahịa ihe egwuregwu. Ọzọ ụlọ ọrụ -avtomobilestroenie. Functionalization nke carbon nanotubes na nkà na-ebelata ka endow Polymers conductive Njirimara.

Ọnụọgụ nke thermal conductivity nke nanotubes bụ elu-ezu, ya mere, ha nwere ike ji mee ka a jụrụ ngwaọrụ dị iche iche dị oke akụrụngwa. Ọzọkwa ha mere na okpu na-mmasị ka nyocha ọkpọkọ.

Ihe kacha mkpa alaka ngwa na-agụnye kọmputa technology. N'ihi nanotubes karịsịa ewepụghị-panel ngosipụta. Site n'enyemaka nke ha, i nwere ike budata belata size nke na kọmputa, nakwa dị ka ntọt ya technical arụmọrụ. Njikere ngwá ga-enwe ọtụtụ ugboro ukwuu karịa ugbu a technology. Na ndabere nke a ọmụmụ, ị nwere ike ịmepụta elu-kinescopes.

N'ime oge ahụ, akpa ga-eji ọ bụghị nanị na ngwá electronic, kamakwa ahụ ike na ume ndi.

mmepụta

Carbon akpa, na mmepụta nke nke a na-ekesa n'etiti abụọ iche iche nke ha, evenly kesaa. Ie, MWNT emepụta ihe karịrị SWNT. The abụọ ụdị do na ihe mberede. Dị iche iche sịrị nọgidere na-emepụta carbon nanotubes. Ma ina ha fọrọ adịghị eji, n'ihi na ha na-eri kwa elu.

isi mmepụta

Dị ugbu a, na-eduga na ọnọdụ na mmepụta nke carbon nanotubes nwere Asian mba, mmepụta ike nke dị elu karịa 3 ugboro elu karịa mba ndị ọzọ nke Europe na America. Karịsịa, na mmepụta nke MWNT na-emekwa ụfọdụ na Japan. Ma ná mba ndị ọzọ, dị ka Korea na China, na-ikweta na a na-egosi.

Production na Russia

Domestic mmepụta nke carbon nanotubes bụ anya n'azụ obodo ndị ọzọ. N'eziokwu, ihe niile na-adabere na àgwà nke nnyocha na mpaghara ebe a. E na-adịghị ekenyela ego zuru ezu maka mmepe nke sayensị na nkà na ụzụ emmepe na mba. Ọtụtụ ndị adịghị aghọta na mmepe nke nanotechnology, n'ihi na m na-amaghị otú ọ ga-eji na ụlọ ọrụ. Ya mere, ntughari ka a ọhụrụ aku na uba nzọ-agbaba bụ nnọọ ihe siri ike.

Ya mere, Russian president nyere iwu, nke na-akọwa na mmepe nke dị iche iche ebe nke nanotechnology, gụnyere carbon ọcha. N'ihi nke a, a pụrụ iche na mmepe usoro e kere Nlụpụta ha teknụzụ. Company "Nanotechnologies" e kere mere na ndị niile ihe nke iji e mere ,. Ya ịrụ ọrụ e wepụtara a ọkpụrụkpụ ego si kwuo ego. Ọ bụ na ọ bụ ndị kwesịrị ịchịkwa imewe, mmepụta na mmejuputa iwu-na ulo oru ngwa nke carbon nanotubes. The ego ekenyela na-emefu na mmepe nke dị iche iche na nnyocha institutes na laboratories, nakwa dị ka enyere ike ẹdude rụzuru nke ụlọ ndị ọkà mmụta sayensị. Ọzọkwa, ndị a ego a ga-eji maka zuo nke elu àgwà akụrụngwa n'ihi na mmepụta nke carbon nanotubes. Ọ ga na-elekọta ndị na ngwaọrụ na ga-echebe ụmụ mmadụ ọrịa, ebe ọ bụ na ihe onwunwe na-akpata a dịgasị iche iche nke ọrịa.

Dị ka na mbụ kwuru, dum nsogbu na-azụ ego. Kasị investors achọghị itinye ego na nnyocha na mmepe, karịsịa maka a ogologo oge. All ulo oru chọrọ ịhụ a uru, ma Nano-ike na-aga n'ihi na afọ. Nke ahụ bụ ihe agabiga ndị nnọchiteanya nke obere na-ajụ-sized ulo oru. Ke adianade do, na-enweghị ọha ego ga-n'ụzọ zuru ezu na-amalite mmepụta nke nanomaterials. Nsogbu ọzọ bụ enweghị ihe ndabere iwu kwadoro, ebe ọ bụ na intermediary dị iche iche nkebi nke azụmahịa. Ya mere, carbon nanotube mmepụta ke Russia, nke na-adịghị ekwu, na-achọ ọ bụghị nanị na ego, kamakwa nke iche echiche ego. Ezie na Russian Federation dị anya n'ebe Asian mba na na-na-eduga na mmepe nke nanotechnology.

Ka ụbọchị, ndị na na ụlọ ọrụ na-na-chemical ngalaba nke dị iche iche na mahadum nke Moscow, Tambov, St. Petersburg, Novosibirsk na Kazan. The eduga Nsukka nke carbon nanotubes bụ ike "garnet" na Tambov osisi "Komsomolets".

Positive na-adịghị mma akụkụ

N'etiti uru anyị nwere ike ịmata ihe dị iche pụrụ iche Njirimara nke carbon nanotubes. Ha na-a inogide ihe, nke bụ n'okpuru nduzi nke n'ibu nchegbu na-adịghị ebibi. Ọzọkwa, ha na-arụ ọrụ nke ọma na-ekwe, na-esetịpụkwa. Nke a ga-ekwe omume n'ihi na mechiri emechi Ọdịdị nke eku. Ha were na ọ bụghị nanị otu mpaghara. The akpa e ji mee ihe na akpakanamde, ngwá electronic, na nkà mmụta ọgwụ na ume.

Nnukwu drawback bụ ezighị ezi mmetụta na ụmụ mmadụ ike. Ahụ nanotubes abanye ahụ mmadụ, enye ịrị elu na ịza aza etuto ahụ na cancer.

Ihe dị oké mkpa bụ ego a mpaghara. Ọtụtụ ndị achọghị itinye ego na sayensị, dị ka gị mkpa a otutu oge n'ihi uru. Na-enweghị a ịrụ ọrụ research laboratories nwere ike ịbụ na mmepe nke nanotechnology.

ọgwụgwụ

Carbon nanotubes egwu a isi ọrụ otutu teknụzụ. Ọtụtụ ndị ọkachamara na-ekwu na uto nke ọrụ a na-abịa afọ. A ga-enwe a ịrịba ama mmụba na mmepụta ike, nke ga-belata na-eri nke ngwongwo. Na ọnụ ke ahịa, ndị tube ga-ke nnukwu ina, na ga-aghọkwa onye irreplaceable ihe n'ihi na ọtụtụ ngwaọrụ na akụrụngwa.

Ya mere, anyị hụrụ ihe kasị ndị a na ngwaahịa.