Lub zog yog qhov kev lag luam tseem ceeb uas ua lub luag haujlwm loj hauv tib neeg lub neej. Lub zog lub xeev ntawm lub teb chaws nyob ntawm kev ua haujlwm ntawm ntau tus kws tshawb fawb hauv daim teb no. Niaj hnub no lawv tab tom nrhiav lwm qhov chaw siv hluav taws xob. Rau cov hom phiaj no, lawv npaj txhij siv txhua yam, pib nrog lub hnub ci thiab dej, xaus nrog lub zog ntawm huab cua. Cov khoom siv uas tuaj yeem tsim hluav taws xob los ntawm ib puag ncig muaj nuj nqis heev.
cov ntaub ntawv dav dav
Carbon nanotubes yog txuas ntxiv dov graphite dav hlau uas muaj cov duab cylindrical. Raws li txoj cai, lawv cov tuab ncav cuag ntau kaum ntawm nanometers, nrog qhov ntev ntawm ob peb centimeters. Thaum kawg ntawm cov nanotubes, ib lub taub hau kheej kheej tsim, uas yog ib feem ntawm cov fullerene.
Muaj ob hom carbon nanotubes: hlau thiab semiconductor. Lawv lub ntsiab sib txawv yog cov conductivity ntawm cov tam sim no. Thawj hom tuaj yeem ua tam sim no ntawm qhov kub sib npaug li 0ºС, thiab qhov thib ob - tsuas yog qhov kub siab xwb.
Carbon nanotubes: khoom
MuajCov cheeb tsam niaj hnub no, xws li siv chemistry lossis nanotechnology, yog txuam nrog nanotubes, uas muaj cov qauv carbon thav duab. Nws yog dab tsi? Cov qauv no hais txog cov molecules loj txuas ua ke los ntawm carbon atoms xwb. Cov pa roj carbon nanotubes, uas nws cov khoom yog raws li lub plhaub kaw, muaj nuj nqis heev. Tsis tas li ntawd, cov txheej txheem no muaj cov duab cylindrical. Cov raj no tuaj yeem tau txais los ntawm folding ib daim ntawv graphite, lossis loj hlob los ntawm qee qhov catalyst. Cov pa roj carbon nanotubes, cov duab uas tau nthuav tawm hauv qab no, muaj cov qauv txawv txawv.
Lawv tuaj hauv cov duab sib txawv thiab ntau thiab tsawg: ib txheej thiab ntau txheej, ncaj thiab sinuous. Txawm hais tias qhov tseeb tias nanotubes zoo li tsis yooj yim, lawv yog cov khoom siv muaj zog. Raws li kev tshawb fawb ntau, nws tau pom tias lawv muaj cov khoom xws li ncab thiab khoov. Nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm cov neeg kho tshuab hnyav, cov ntsiab lus tsis rhuav lossis tawg, uas yog, lawv tuaj yeem hloov mus rau qhov sib txawv voltages.
Txoj kev phem
Raws li qhov tshwm sim ntawm ntau qhov kev tshawb fawb, nws tau pom tias carbon nanotubes tuaj yeem ua rau muaj teeb meem tib yam li asbestos fibers, uas yog, ntau yam qog nqaij hlav hlav, nrog rau mob qog noj ntshav. Qhov kev cuam tshuam tsis zoo ntawm asbestos nyob ntawm hom thiab thickness ntawm nws cov fibers. Txij li cov pa roj carbon nanotubes me me hauv qhov hnyav thiab loj, lawv yooj yim nkag mus rau tib neeg lub cev nrog huab cua. Tsis tas li ntawd, lawv nkag mus rau hauv lub pleura thiab nkag mus rau hauv siab, thiab dhau sijhawmua rau muaj teeb meem ntau yam. Cov kws tshawb fawb tau ua qhov kev sim thiab ntxiv cov khoom ntawm nanotubes rau cov khoom noj ntawm nas. Cov khoom ntawm cov kab me me tau xyaum tsis nyob hauv lub cev, tab sis cov loj dua khawb rau hauv cov phab ntsa ntawm lub plab thiab ua rau ntau yam kab mob.
Txoj Kev Taug Kev
Hnub no, muaj cov hauv qab no kom tau txais carbon nanotubes: arc charge, ablation, vapor deposition.
Hluav taws xob arc tawm. Tau txais (cov pa roj carbon nanotubes tau piav qhia hauv tsab xov xwm no) hauv cov ntshav ntawm cov hluav taws xob, uas kub hnyiab nrog kev siv helium. Cov txheej txheem zoo li no tuaj yeem ua tiav siv cov cuab yeej tshwj xeeb rau kev tsim cov fullerenes. Tab sis nrog rau txoj kev no, lwm hom ntawm arc hlawv yog siv. Piv txwv li, qhov ceev tam sim no raug txo, thiab cathodes ntawm cov tuab loj kuj siv. Txhawm rau tsim kom muaj huab cua ntawm helium, nws yog qhov yuav tsum tau ua kom lub siab ntawm cov tshuaj no. Cov pa roj carbon nanotubes tau txais los ntawm sputtering. Txhawm rau nce lawv tus lej, nws yog ib qho tsim nyog los qhia cov catalyst rau hauv graphite pas nrig. Feem ntau nws yog kev sib xyaw ntawm cov hlau sib txawv. Tsis tas li ntawd, muaj kev hloov hauv siab thiab txoj kev txau. Yog li, ib tug cathodic deposit yog tau, qhov twg carbon nanotubes yog tsim. Cov khoom tiav lawm loj hlob perpendicular mus rau cathode thiab tau sau rau hauv pob. Lawv ntev 40 µm.
Ablation. Txoj kev no tau tsim los ntawm Richard Smalley. Nws lub ntsiab yog kom evaporate sib txawv graphite nto nyob rau hauv lub reactor ua hauj lwm nyob rau hauv high kub. Cov pa roj carbon nanotubes yog tsim los ntawm evaporation ntawm graphite nyob rau hauv qabqhov chaw ntawm lub reactor.
Lawv tau txias thiab sau los ntawm qhov chaw txias. Yog hais tias nyob rau hauv thawj rooj plaub, tus naj npawb ntawm cov ntsiab lus yog sib npaug rau 60%, ces nrog rau txoj kev no daim duab tau nce los ntawm 10%. Tus nqi ntawm txoj kev laser absolation yog kim dua li lwm tus. Raws li txoj cai, ib leeg-walled nanotubes tau txais los ntawm kev hloov pauv qhov kub thiab txias.
Kev tso tawm los ntawm theem roj. Cov pa roj carbon vapor deposition txoj kev tau tsim nyob rau hauv lub lig 50s. Tab sis tsis muaj leej twg txawm xav tias carbon nanotubes tuaj yeem tau nrog nws. Yog li ntawd, ua ntej koj yuav tsum tau npaj lub nto nrog ib tug catalyst. Cov khoom me me ntawm cov hlau sib txawv, piv txwv li, cob alt, nickel thiab ntau lwm tus tuaj yeem ua haujlwm raws li nws. Nanotubes pib tawm ntawm lub txaj catalyst. Lawv thickness ncaj qha nyob ntawm qhov loj ntawm cov hlau catalyzing. Qhov saum npoo yog rhuab mus rau qhov kub thiab txias, thiab tom qab ntawd muab cov pa roj carbon monoxide. Ntawm lawv yog methane, acetylene, ethanol, thiab lwm yam. Ammonia yog ib qho kev siv roj ntxiv. Txoj kev no tau txais nanotubes yog qhov ntau tshaj plaws. Cov txheej txheem nws tus kheej yuav siv sij hawm qhov chaw nyob rau hauv ntau yam lag luam kev lag luam, vim hais tias tsawg nyiaj txiag kev pab cuam yog siv rau kev tsim ntawm ib tug loj tus naj npawb ntawm cov hlab. Lwm qhov zoo dua ntawm txoj kev no yog tias cov ntsiab lus ntsug tuaj yeem tau txais los ntawm cov khoom siv hlau uas ua haujlwm raws li cov khoom siv. Tau txais (carbon nanotubes tau piav qhia los ntawm txhua sab) ua tau ua tsaug rau kev tshawb fawb ntawm Suomi Iijima, uaspom nyob rau hauv lub tshuab tsom rau lawv cov tsos raws li qhov tshwm sim ntawm carbon synthesis.
hom tsiaj
Cov ntsiab lus Carbon raug cais los ntawm cov txheej txheem. Qhov yooj yim tshaj plaws yog ib-walled carbon nanotubes. Txhua ntawm lawv muaj qhov tuab ntawm li 1 nm, thiab lawv qhov ntev tuaj yeem ntev dua. Yog tias peb xav txog cov qauv, ces cov khoom zoo li wrapping graphite nrog ib daim phiaj hexagonal. Nyob rau hauv nws sab saum toj yog carbon atoms. Yog li, lub raj muaj cov duab ntawm lub tog raj kheej, uas tsis muaj seams. Sab saum toj ntawm cov cuab yeej raug kaw nrog cov npog uas muaj cov kab mob fullerene.
Kev pom tom ntej yog ntau txheej carbon nanotubes. Lawv muaj ob peb txheej ntawm graphite, uas yog folded rau hauv ib lub tog raj kheej. Qhov kev ncua deb ntawm 0.34 nm yog khaws cia nruab nrab ntawm lawv. Ib tug qauv ntawm hom no tau piav nyob rau hauv ob txoj kev. Raws li thawj zaug, multilayer tubes yog ob peb txheej ib txheej nested nyob rau hauv ib leeg, uas zoo li ib tug nesting menyuam roj hmab. Raws li qhov thib ob, multilayer nanotubes yog ib daim ntawv ntawm graphite uas qhwv ib ncig ntawm nws tus kheej ob peb zaug, uas zoo li cov ntawv xov xwm folded.
Carbon nanotubes: daim ntawv thov
Cov ntsiab lus yog tus neeg sawv cev tshiab tshiab ntawm chav kawm ntawm nanomaterials.
Raws li tau hais ua ntej, lawv muaj cov qauv tsim, uas txawv ntawm cov khoom ntawm graphite lossis pob zeb diamond. Yog vim li cas lawv thiaj siv ntau dua li lwm cov ntaub ntawv.
Vim nws cov yam ntxwv xws li lub zog, khoov, conductivity, nws tau siv ntau yam:
- as additives rau polymers;
- catalyst rau cov khoom siv teeb pom kev zoo, nrog rau cov vaj huam sib luag tiaj tiaj thiab cov xov tooj hauv kev sib txuas lus;
- as ib qho hluav taws xob nthwv dej absorber;
- rau lub zog hloov pauv;
- tsim cov anodes hauv ntau hom roj teeb;
- hydrogen cia;
- tsim khoom ntawm sensors thiab capacitors;
- tsim cov khoom sib xyaw thiab ntxiv dag zog rau lawv cov qauv thiab cov khoom.
Tau ntau xyoo, carbon nanotubes, uas nws daim ntawv thov tsis txwv rau ib qho kev lag luam, tau siv rau hauv kev tshawb fawb. Cov khoom zoo li no muaj qhov tsis muaj zog hauv kev ua lag luam, vim muaj teeb meem nrog kev tsim khoom loj. Lwm qhov tseem ceeb yog tus nqi siab ntawm carbon nanotubes, uas yog kwv yees li $ 120 ib gram ntawm cov khoom no.
Lawv yog siv los ua lub hauv paus rau kev tsim ntau cov khoom sib xyaw, uas yog siv los ua ntau yam khoom ua si. Lwm qhov kev lag luam yog kev lag luam automotive. Lub functionalization ntawm carbon nanotubes nyob rau hauv qhov chaw no yog txo kom endowing polymers nrog conductive zog.
Cov thermal conductivity ntawm nanotubes siab txaus uas lawv tuaj yeem siv los ua cov cuab yeej txias rau ntau yam khoom siv loj. Lawv kuj tau siv los ua cov lus qhia uas txuas nrog rau cov raj sojntsuam.
Qhov chaw thov tseem ceeb tshaj plaws yog siv tshuab computer. Ua tsaug rau nanotubes, tshwj xeeb tshaj yog cov zaub tiaj tus tsim. Lawv tuaj yeem siv los txo qistag nrho qhov ntev ntawm lub computer nws tus kheej, nrog rau nce nws cov kev ua tau zoo. Cov khoom tiav lawm yuav ua tau ntau zaus zoo dua li cov thev naus laus zis tam sim no. Raws li cov kev tshawb fawb no, high-voltage kinescopes tuaj yeem tsim tau.
Lub sijhawm dhau mus, cov raj yuav raug siv tsis yog hauv cov khoom siv hluav taws xob nkaus xwb, tab sis kuj hauv kev kho mob thiab lub zog.
Production
Cov tubing carbon, uas nws cov khoom faib tawm ntawm ob hom, yog faib tsis sib xws.
Yog li MWNTs ua ntau dua SWNTs. Hom thib ob yog ua tiav thaum xav tau ceev. Ntau lub tuam txhab tau tsim cov pa roj carbon nanotubes tas li. Tab sis lawv xyaum tsis nyob rau hauv kev thov, raws li lawv cov nqi siab heev.
Cov thawj coj tsim khoom
Hnub no, qhov chaw ua lag luam hauv kev tsim cov pa roj carbon nanotubes yog nyob hauv cov tebchaws Esxias, uas nws muaj peev xwm tsim tau 3 npaug ntau dua li lwm lub tebchaws hauv Tebchaws Europe thiab Asmeskas. Tshwj xeeb, Nyiv tau koom nrog kev tsim khoom ntawm MWNT. Tab sis lwm lub tebchaws, xws li Kaus Lim Kauslim thiab Tuam Tshoj, tsis yog qhov qis dua hauv qhov ntsuas no.
Zoo hauv Russia
Kev tsim cov pa roj carbon nanotubes hauv tebchaws poob qis dua lwm lub tebchaws. Qhov tseeb, txhua yam nyob ntawm qhov zoo ntawm kev tshawb fawb hauv cheeb tsam no. Nws tsis faib nyiaj txiag txaus los tsim cov chaw tshawb fawb thiab thev naus laus zis hauv lub tebchaws. Ntau tus neeg tsis lees txais kev txhim kho hauv kev lag luam nanotechnology vim lawv tsis paub yuav ua li cas nws tuaj yeem siv hauv kev lag luam. Yog li ntawd, kev hloov pauv ntawm kev lag luamtxoj kev tshiab no nyuaj heev.
Yog li ntawd, Thawj Tswj Hwm ntawm Russia tau tshaj tawm tsab cai, uas qhia txog kev txhim kho ntau yam ntawm nanotechnology, suav nrog cov ntsiab lus carbon. Rau cov hom phiaj no, ib qho kev pab tshwj xeeb rau kev txhim kho thiab tsim peb tus kheej thev naus laus zis.
Yuav kom ua tiav tag nrho cov ntsiab lus ntawm kev txiav txim, lub tuam txhab Rosnanotech tau tsim. Ib qho tseem ceeb tau faib los ntawm lub xeev pob nyiaj siv rau nws txoj haujlwm. Nws yog nws leej twg yuav tsum tswj cov txheej txheem ntawm txoj kev loj hlob, ntau lawm thiab qhia txog cov pa roj carbon nanotubes rau hauv industrial sphere. Cov nyiaj faib yuav raug siv rau kev tsim ntau lub koom haum tshawb fawb thiab chaw soj nstuam, thiab tseem yuav ntxiv dag zog rau kev ua tiav ntawm cov kws tshawb fawb hauv tsev. Tsis tas li ntawd, cov nyiaj no yuav raug siv los yuav cov cuab yeej zoo rau kev tsim cov pa roj carbon nanotubes. Nws tseem tsim nyog saib xyuas cov khoom siv uas yuav tiv thaiv tib neeg kev noj qab haus huv, vim tias cov khoom no ua rau muaj ntau yam kab mob.
Raws li tau hais dhau los, tag nrho cov teeb meem yog los nrhiav nyiaj. Cov tub ua lag luam feem ntau tsis xav nqis peev hauv kev tshawb fawb thiab kev tsim kho, tshwj xeeb tshaj yog rau lub sijhawm ntev. Txhua tus neeg ua lag luam xav pom cov txiaj ntsig, tab sis nanodevelopment tuaj yeem siv sijhawm ntau xyoo. Qhov no yog dab tsi repels cov neeg sawv cev ntawm cov lag luam me thiab nruab nrab. Tsis tas li ntawd, tsis muaj tsoomfwv nqis peev, nws yuav tsis muaj peev xwm ua kom tiav kev tsim khoom ntawm nanomaterials.
Lwm qhov teeb meemyog qhov tsis muaj kev cai lij choj, vim tsis muaj qhov sib txuas nruab nrab ntawm cov theem sib txawv ntawm kev lag luam. Yog li ntawd, carbon nanotubes, zus tau tej cov uas tsis yog nyob rau hauv kev thov nyob rau hauv Russia, yuav tsum tsis tau tsuas yog nyiaj txiag, tab sis kuj lub hlwb kev nqis peev. Txog tam sim no, Lavxias Federation nyob deb ntawm cov tebchaws Esxias, uas yog cov thawj coj hauv kev txhim kho nanotechnology.
Hnub no, kev txhim kho hauv kev lag luam no tau ua tiav ntawm cov chaw tshuaj lom neeg ntawm ntau lub tebchaws hauv Moscow, Tambov, St. Petersburg, Novosibirsk thiab Kazan. Cov tuam txhab ua lag luam ntawm carbon nanotubes yog Granat tuam txhab thiab Komsomolets cog hauv Tambov.
qhov zoo thiab qhov phem
Ntawm qhov zoo yog cov khoom tshwj xeeb ntawm carbon nanotubes. Lawv yog cov khoom siv ruaj khov uas tsis tawg nyob rau hauv lub zog ntawm cov neeg kho tshuab influences. Tsis tas li ntawd, lawv ua haujlwm zoo rau kev khoov thiab ncab. Qhov no yog ua tau los ntawm cov qauv kaw. Lawv daim ntawv thov tsis txwv rau ib qho kev lag luam. Cov raj siv hauv tsheb, hluav taws xob, tshuaj thiab lub zog.
Ib qho tsis zoo yog qhov cuam tshuam tsis zoo rau tib neeg kev noj qab haus huv.
Npaj ntawm nanotubes, nkag mus rau tib neeg lub cev, ua rau muaj cov qog nqaij hlav malignant thiab mob qog noj ntshav.
Qhov tseem ceeb yog qhov nyiaj txiag ntawm kev lag luam no. Ntau tus neeg tsis xav nqis peev hauv kev tshawb fawb, vim nws siv sijhawm ntev los ua kom tau nyiaj. Thiab tsis muaj kev ua haujlwm ntawm cov chaw soj ntsuam kev tshawb fawb, kev txhim kho ntawm nanotechnologyua tsis tau.
Zoo kawg
Carbon nanotubes ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov thev naus laus zis tshiab. Ntau tus kws tshaj lij kwv yees qhov kev loj hlob ntawm kev lag luam no nyob rau xyoo tom ntej. Yuav muaj qhov muaj peev xwm ntau lawm, uas yuav ua rau txo tus nqi ntawm cov khoom. Nrog rau tus nqi qis, cov raj yuav xav tau ntau, thiab yuav dhau los ua cov khoom siv tsis tseem ceeb rau ntau yam khoom siv thiab khoom siv.
Yog li, peb pom tias cov khoom no yog dab tsi.
