碳納米管是由碳制成的具有納米級(jí)直徑的中空管。它是通過(guò)將二維石墨折疊或卷繞成圓柱體結(jié)構(gòu)而制成的。它的直徑為1-3納米。它的長(zhǎng)度比它的直徑寬。它是用千分尺測(cè)量的。他們將石墨烯片進(jìn)行了二維折疊。碳納米管具有卓越的機(jī)械性能。
碳納米管由一層碳原子組成，這些碳原子以六角形蜂窩狀網(wǎng)格連接在一起。這種單原子厚的碳片被稱為石墨烯，它被包裹在圓柱體中并連接在一起形成碳納米管。納米管可能具有單個(gè)碳外壁或多個(gè)碳壁。
以下是碳納米管的特性：
碳納米管是脆性的。它們像鉆石一樣堅(jiān)硬。
納米管的重力非常低。
碳納米管的密度是鋼的四分之一。
碳納米管比鋼更強(qiáng)大。它們具有出色的機(jī)械特性。碳納米管的強(qiáng)度和耐用性是鋼的十倍。
碳納米管的熱容量相當(dāng)高。它的強(qiáng)度通常是鋼的二十倍。因此，它不會(huì)像鋼一樣受熱時(shí)膨脹。因此，碳納米管被用來(lái)建造橋梁和飛機(jī)。
碳納米管中的每個(gè)碳原子都與其他三個(gè)碳原子共價(jià)結(jié)合。這些碳-碳共價(jià)連接形成六方晶格。
碳納米管具有類似于正六邊形的晶體結(jié)構(gòu)。
碳納米管具有延展性。
碳納米管是優(yōu)良的熱導(dǎo)體。
碳納米管具有導(dǎo)電性。
幼體的體積模量較高。碳納米管的楊氏模量約為1特拉帕斯卡，比鋼強(qiáng)10倍。
碳納米管沒(méi)有化學(xué)性質(zhì)。因此，它們具有化學(xué)惰性。因此，碳納米管耐腐蝕。
單壁碳納米管具有一維結(jié)構(gòu)。扶手椅和之字形是單壁碳納米管的兩個(gè)例子。該設(shè)計(jì)取決于石墨烯如何折疊成圓柱體。扶手椅形式始終是固體，但其他配置有可能使納米管成為半導(dǎo)體。
以下是單壁碳納米管的特性：
單壁碳納米管具有半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。因此，它們像半導(dǎo)體二極管一樣表現(xiàn)出金屬和半導(dǎo)體特性。
單壁碳納米管的帶隙范圍在0到2eV之間。
單壁碳納米管用于拆卸電路。
單壁碳納米管具有一維形狀。因此，它有時(shí)被稱為納米線。
單壁碳納米管的長(zhǎng)度約為2微米。
單壁碳納米管的直徑為2nm。
多壁碳納米管由嵌套的碳納米管組成。單個(gè)石墨烯片自身卷繞數(shù)次，類似于卷起的紙卷。這種形式的納米管有兩種直徑，一種為外徑，一種為內(nèi)徑。盡管多壁碳納米管具有與單壁碳納米管相當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)，但其外壁可以保護(hù)內(nèi)部碳納米管免受與外部成分的化學(xué)反應(yīng)。多壁納米管也比單壁納米管更強(qiáng)。手性多壁碳納米管是多壁碳納米管的一個(gè)例子。
以下是多壁碳納米管的特性：
多壁碳納米管的外徑為2-20nm。
多壁碳納米管的內(nèi)徑為1-3nm。
多壁碳納米管的長(zhǎng)度約為5-6微米。
碳納米管的應(yīng)用
碳納米管應(yīng)用涵蓋廣泛的部門和專業(yè)，包括醫(yī)療、納米技術(shù)、制造、建筑和電子。
碳納米管有不同的應(yīng)用，包括能量存儲(chǔ)、設(shè)備建模、汽車部件、船體、運(yùn)動(dòng)器材、凈水器、薄膜電路、涂料、電機(jī)和電磁屏蔽。
由于其巨大的表面積，碳納米管已被有效地應(yīng)用于制藥和醫(yī)療領(lǐng)域，以吸附或結(jié)合各種治療和診斷化學(xué)品。
碳納米管具有多種不同的化學(xué)物質(zhì)、尺寸以及光學(xué)、電子和功能特性，這使得它們成為引人注目的藥物輸送和生物傳感器平臺(tái)，用于治療多種疾病，以及對(duì)血液水平和其他化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行非侵入性管理。人體的特征。
碳納米管 (CNT) 具有高表面積與體積比、改進(jìn)的電導(dǎo)率、耐用性、生物相容性、易于功能化和光學(xué)特性。
碳納米管的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
碳納米管是一項(xiàng)非凡的技術(shù)，每天都在發(fā)現(xiàn)它們的新應(yīng)用。它們有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)
它們體積小、重量輕，是金屬線的更好替代品。
制造它們所需的材料是可用的，而且許多都是用少量的材料建造的。
它們具有耐溫性，這意味著它們?cè)跇O冷和極熱的情況下幾乎可以正常工作。
作為一項(xiàng)新技術(shù)，投資者紛紛涌向研發(fā)公司，這將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
缺點(diǎn)
盡管進(jìn)行了所有研究，科學(xué)家們?nèi)匀徊恢浪鼈兪侨绾芜\(yùn)作的。
因?yàn)樗鼈兒苄?，所以很難與它們一起工作。
目前生產(chǎn)納米管的技術(shù)相當(dāng)昂貴。
在我們可以的所有領(lǐng)域應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)并更換過(guò)時(shí)的設(shè)備成本高昂。
隨著當(dāng)前技術(shù)變得過(guò)時(shí)的速度，依賴該技術(shù)可能存在風(fēng)險(xiǎn)。
