ካርቦን nanotubes: ምርት, መጠቀም, ንብረቶች

የኃይል በሰው ሕይወት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል ይህም አስፈላጊ ኢንዱስትሪ ነው. አንድ አገር የኃይል ሁኔታ በኢንዱስትሪው ውስጥ በርካታ ሳይንቲስቶች ሥራ ላይ ይወሰናል. ዛሬ, እነሱ እየፈለጉ አማራጭ የኃይል ምንጮች. እነዚህ ዓላማዎች, አየር ኃይል ጋር እንዳጠናቀቀ, የፀሐይ ብርሃን እና ከውኃ, ነገር ለመጠቀም ፈቃደኞች ናቸው. በአካባቢ ከ ኃይል ማመንጨት የሚችል ነው የሚለው መሣሪያዎች, በጣም የሚደነቅ ነው.

ሐተታ

ካርቦን nanotubes - ሞላላ ቅርጽ ጋር አንድ ረጅም ተንከባሎ Graphite የአውሮፕላን. አብዛኛውን ጊዜ, ያላቸውን ውፍረት ረጅም በርካታ ሴንቲሜትር ናኖሜትር በርካታ ሺዎች ይደርሳል. ወደ nanotube መጨረሻ ላይ fullerene አንዱ ክፍል የሆነውን ሉላዊ ራስ ይመሰረታል.

ከብረታማ እና semiconducting: የካርቦን nanotubes አንዳንድ ዓይነቶች አሉ. ዋናው ልዩነት የአሁኑ conductivity ነው. የመጀመሪያው ዓይነት 0 ° C አንድ ሙቀት ወቅታዊ ምግባር, እና ሁለተኛው ይችላሉ - ብቻ ከፍ ያለ የሙቀት ላይ.

ካርቦን nanotubes: ንብረቶች

አንድ ካርቦን የአጥንት መዋቅር ያላቸው ያለውን nanotubes ጋር የተያያዘ እንደ የተተገበረ ኬሚስትሪ ወይም ናኖቴክኖሎጂ እንደ አብዛኞቹ ዘመናዊ አዝማሚያዎች,. ይህ ምንድን ነው? ይህ መዋቅር ስር ትስስር ብቻ የካርቦን አተሞች ናቸው ይህም ትልቅ ሞለኪውሎች, ያመለክታል. ወደ ዝግ ቅርፊት ቅጽ ንብረቶች ላይ የተመሠረቱ ናቸው ካርበን nanotubes, ከፍ ያለ ግምት ይሰጣቸዋል. ከዚህም ውሂብ ምስረታ ሞላላ ቅርጽ ናቸው. እንዲህ ቱቦዎች አንድ የተወሰነ ሊባባስ ሆነው እንዲያድጉ ወይ, ግራፋይት ወረቀቶች እያሽከረከረ የተዘጋጀ ሊሆን ይችላል. ምስሎች ከዚህ በታች ይታያሉ ይህም ካርበን nanotubes, አንድ ያልተለመደ መዋቅር አላቸው. ቀጥ እና sinuous ነጠላ-ንብርብር እና ባለብዙ-ንብርብር: እነርሱም የተለያዩ ቅርጾች እና መጠኖች ይመጣሉ. የ nanotubes ቆንጆ ተሰባሪ ናቸው እውነታ ቢኖርም እነርሱ ጠንካራ ቁሳዊ ናቸው. በዚህም ምክንያት, ብዙ ጥናቶች እነዚህ እንደ የመሸከምና እና flexural ጥንካሬ እንደ ክፉነት ንብረቶች መሆናቸውን ደርሰውበታል. ከባድ ሜካኒካዊ ውጥረት ያለውን እርምጃ ስር ንጥረ ነገሮች የተለያዩ voltages ወደ ማስተካከል ይችላሉ, ነው, አትቸኩል; እንዲሁም እሰብራለሁ አይደለም.

ሊያወግዙት

በርካታ ምርመራዎች መካከል በዚህም ምክንያት ይህ የካርቦን nanotubes አደገኛ ዕጢ የተለያዩ ያለው ማለትም የአስቤስቶስ ኬብሎች, እንዲሁም በሳንባ ካንሰር ተመሳሳይ ችግር ሊያስከትል እንደሚችል አልተገኘም ነበር. የአስቤስቶስ መካከል የከፋ ተጽዕኖ ያለው ዲግሪ ጭረቶች ዓይነት እና ውፍረት ላይ ይወሰናል. የካርቦን nanotubes ትንሽ ክብደት እና መጠን ያላቸው በመሆኑ በቀላሉ በአየር ጋር አብረው አካል ያስገቡ. በተጨማሪም, እነርሱ pleura ውስጥ ይወድቃሉ እና የደረት ውስጥ ይካተታሉ, እና በመጨረሻም ውስብስቦች የተለያዩ ያደርጋል. ሳይንቲስቶች አንድ ሙከራ አካሂዷል እና አይጥ ቅንጣቶች nanotubes ያለውን ምግብ ታክሏል. ትንሽ ዲያሜትር ውስጥ ምርቶች ማለት ይቻላል አካል ውስጥ መቆየት, ነገር ግን ተለቅ ነበር - ሆድ ቅጥር ወደ ቆፈረ እና የተለያዩ በሽታዎችን ያደርጋል.

ዝግጅት ዘዴዎች

እስከዛሬ ድረስ, የካርቦን nanotubes ቅስት ክፍያ, ablation, ተን ስለተፈጸመው ለማፍራት የሚከተሉትን ዘዴዎች አሉ.

የኤሌክትሪክ ፈሳሽ. ሂሊየም በሚቃጠል የኤሌክትሪክ ክፍያ, ያለውን ፕላዝማ ውስጥ (ካርቦን nanotubes በዚህ ርዕስ ውስጥ ተገልጸዋል) ማዘጋጀት. እንዲህ ዓይነቱ ሂደት fullerenes ምርት ልዩ የቴክኒክ መሳሪያዎች በመጠቀም ሊከናወን ይችላል. ነገር ግን ሌሎች ቅስት ሁነታዎች በዚህ ዘዴ ጥቅም ላይ ናቸው. ለምሳሌ ያህል, የአሁኑ ጥግግት ይቀንሳል, እና cathodes ግዙፍ ውፍረትና ተጠቅሟል. ሂሊየም የሆነ ከባቢ ለመፍጠር በዚህ ንጥረ ነገር ላይ ጫና ማሳደግ አስፈላጊ ነው. ካርቦን nanotubes ማርከፍከፍ በ አገኘሁ. ቁጥራቸው እየጨመረ መሆኑን, አንድ Graphite በትር ሊባባስ መግባት አለበት. አብዛኛውን ጊዜ, ብረት የተለያዩ ቡድኖች ቅልቅል. በተጨማሪም, ግፊት እና sputtering ዘዴ ላይ ለውጥ አለ. በመሆኑም አንድ ካቶድ የሚተኩሱ እና የካርቦን nanotubes በውስጧ ተቋቋመ ናቸው. ጨርሷል ምርቶች ካቶድ ከ perpendicularly መነሳት እና በየነዶው የሚሰበሰብ ነው. እነዚህ 40 ማይክሮን የሆነ ርዝመት አላቸው.

Ablyasatsiya. እንዲህ ያለ ዘዴ ሪቻርድ ስሞሊ እንደተፈለሰፈ ነበር. በመሠረተ ሐሳቡ ከፍተኛ ሙቀት ላይ የሚንቀሳቀሱ, አንድ ሬአክተር ውስጥ እውነታ ውስጥ የተለያዩ ይተን Graphite ወለል ይገኛል. ካርቦን nanotubes ወደ ሬአክተር ውስጥ የታችኛው ክፍል ውስጥ ግራፋይት ውስጥ በትነት አማካኝነት ተቋቋመ ናቸው. ማቀዝቀዝ እና እነሱን በመሰብሰብ, የማቀዝቀዣ ወለል አማካኝነት ቦታ ይወስዳል. በመጀመሪያው ሁኔታ ንጥረ ቁጥር በ 10% ጨምሯል በዚህ ዘዴ ቁጥር ውስጥ ከዚያም, 60% ጋር እኩል ነው. የሌዘር absolyatsii ዘዴ ወጪ ሁሉ ከሌሎች የበለጠ ውድ ነው. በአጠቃላይ, ነጠላ-በቅጥር nanotubes ምላሽ ሙቀት በመቀየር አዘጋጀ.

የ ጋዝ ዙር ከ ስለተፈጸመው. የካርቦን ተን ስለተፈጸመው ስልት መገባደጃ 50 ዎቹ የተፈለሰፈው ነበር. ነገር ግን ማንም ሰው አማካኝነት የካርቦን nanotubes ለማግኘት የሚቻል መሆኑን መተንበይ የሚችል አልነበረም. ስለዚህ, በመጀመሪያ እርስዎ ሊባባስ ያለውን ወለል ማዘጋጀት ይኖርብናል. ይህም የተለያዩ ማዕድናት, ለምሳሌ: በራ, ኒኬል እና ሌሎች ጥሩ ቅንጣቶች ሊሆን ይችላል. Nanotubes ወደ ሊባባስ ንብርብር ጀምሮ ብቅ ማለት ጀምረዋል. የእነሱ ውፍረት የብረት catalyzing መጠን ይወሰናል. ላይ ላዩን ከፍተኛ ሙቀት ጋር አትከፋ ነው, እና ከዚያም ጋዝ የያዘ ካርቦን አቅርቦት አለ. ከእነርሱ መካከል, - አንድ ተጨማሪ ሂደት ጋዝ እንደመሆኑ መጠን ወዘተ .., ሚቴን, atsetelen, ኤታኖል, አሞኒያ ነው. ይህ ምርት ዘዴ በጣም የተለመደ nanotubes ነው. ያነሰ ገንዘብ ቱቦዎች በርካታ ቁጥር ያለውን ምርት እከፍላለሁ ነው ስለዚህም ሂደት በራሱ, የተለያዩ የኢንዱስትሪ ተቋማት ላይ ቦታ ይወስዳል. በዚህ ዘዴ ሌላው ጥቅም ደግሞ ቋሚ አባላት ሊባባስ ያገለግላሉ ማንኛውንም ብረት ቅንጣቶች ማግኘት እንደሚችል ነው. (የካርቦን nanotubes በሁሉም ጎኖች ላይ ተገልጸዋል) ዝግጅት ካርቦን ያለውን ልምምድ ምክንያት መልክ በማይስክሮኮፕ ያስተዋሉ Suomi Iijima, ምርምር ይቻላል ምስጋና አድርጓል.

ዋና ዋና አይነቶች

ካርቦን ንጥረ ንብርብሮች ቁጥር መሠረት የተመደቡ ናቸው. ቀላሉ ዓይነት - ነጠላ-በግንብ የካርቦን nanotubes. ከእነርሱ እያንዳንዱ ገደማ 1 ኤም የሆነ ውፍረት አለው, እና ርዝመት በጣም ትልቅ ሊሆን ይችላል. እኛ መዋቅር ግምት ከሆነ, ምርቱ አንድ ስድስት ጎን ፍርግርግ በመጠቀም Graphite መጠቅለያ ይመስላል. በውስጡ የመገናኛዎች ውስጥ carbons ትገኛለች. በመሆኑም ቱቦው ምንም ከሀዲዱ ያለው ሞላላ ቅርጽ አለው. የላይኛው ክፍል fullerene ሞለኪውሎች ባካተተ ክዳኖች መሣሪያዎች ይዘጋል.

ቀጣይ እይታ - multiwall ካርቦን nanotubes. እነዚህ አንድ ሲሊንደር ቅርጽ ውስጥ ለተደራራቢ መሆኑን ግራፋይት በርከት ንብርብሮች የያዘ. ርቀት therebetween 0,34 ኤም ላይ ጠብቆ ነው. የዚህ አይነት አወቃቀር ሁለት ዘዴዎች በመጠቀም ተገልጿል ናቸው. አንድ የሩሲያ አሻንጉሊት ይመስላል ጥቂት ድርብርብ በነጠላ ግድግዳ ፓይፕ - የመጀመሪያው, ብዝሃ-ቱቦ ላይ. ሁለተኛ ውስጥ, ባለብዙ-በግንብ nanotubes አንድ የታጠፈ ጋዜጣ ጋር ተመሳሳይ ነው ይህም በራሱ ዙሪያ ብዙ ጊዜ ተጠመጠመ ነው Graphite ወረቀት ናቸው.

ካርቦን nanotubes: መተግበሪያዎች

ንጥሎች nanomaterials ያለውን ክፍል የምርት አዲስ አባል ናቸው. ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, እነርሱ Graphite ወይም አልማዝ ያለውን ንብረት ይለያል ይህም በድን መዋቅር አላቸው. በመሆኑም ሌሎች ቁሳቁሶች ይልቅ ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል.

ምክንያት የመሸከምና ጥንካሬ, flexural ጥንካሬ, conductivity ያሉ ባህርያት ወደ ብዙ ቦታዎች ላይ ይውላሉ:

• ፖሊመሮች ወደ ተጨማሪዎች ሆነው;
• ለመብራት መሣሪያዎች, እንዲሁም የቴሌኮሙኒኬሽን አውታረ መረቦች ውስጥ ጠፍጣፋ ፓነል ማሳያዎችን እና handsets ያህል ሊባባስ;
• የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ አንድ absorber ሆኖ;
• ኃይል ልወጣ;
• የተለያዩ የባትሪ አይነቶች ውስጥ anodes;
• ሃይድሮጂን ማከማቻ;
• ዳሳሾች እና capacitors ማምረት;
• composites ምርት እና መዋቅር እና ንብረቶች እንጥልጥሎች.

ለብዙ ዓመታት, የካርቦን nanotubes ያህል, ይህም መጠቀም ሳይንሳዊ ምርምር ላይ ጥቅም ላይ, አንድ የተወሰነ ኢንዱስትሪ የተወሰነ አይደለም. መጠነ ሰፊ ምርት ጋር ችግሮች አሉ የመሳሰሉትን ነገሮች, በገበያው ውስጥ ደካማ አቋም አለው. ሌላው አስፈላጊ ነጥብ ደግሞ ንጥረ ነገር አንድ ግራም ገደማ 120 ዶላር ነው ይህም ካርቦን nanotubes ከፍተኛ ዋጋ ነው.

ብዙ የስፖርት እቃዎች በማድረግ ላይ የሚውሉት ብዙ composites, ምርት ለማግኘት መሰረታዊ አባል ሆነው ጥቅም ላይ ይውላሉ. ሌላው ኢንዱስትሪ -avtomobilestroenie. በ ጥበብ ውስጥ የካርቦን nanotubes መካከል Functionalization ፖሊመሮች conductive ንብረቶች ማጎናጸፍ ይቀንሳል.

nanotubes መካከል አማቂ conductivity መካከል የጠቋሚ በቂ ከፍተኛ ነው, ስለዚህ እነርሱ የተለያዩ ግዙፍ መሣሪያዎችን ለማግኘት የማቀዝቀዝ መሣሪያ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. በተጨማሪም ወደ መጠይቅን ቧንቧዎች ጋር የተያያዙ ናቸው caps አድርገዋል.

በጣም አስፈላጊ ቅርንጫፍ መተግበሪያዎች የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ ያካትታሉ. ምክንያት nanotubes በተለይ ለጥ-ፓነል ማሳያዎች ናቸው. ከእነርሱ እርዳታ ጋር, ጉልህ የኮምፒውተር መጠን ሊቀንስ ይችላል, እንዲሁም በውስጡ ቴክኒካዊ አፈጻጸም ለመጨመር. ዝግጁ መሣሪያዎች ከአሁኑ ቴክኖሎጂ ይልቅ ብዙ ጊዜ የሚበልጥ ይሆናል. እነዚህ ጥናቶች መሠረት ላይ, ከፍተኛ-kinescopes መፍጠር ይችላሉ.

ከጊዜ ወደ ቱቦዎች ደግሞ የጤና እና የኃይል ዘርፎች ብቻ ሳይሆን የኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ጥቅም እንጂ ይሆናል.

ምርት

ካርቦን ቱቦዎች, ይህም የምርት ከእነርሱ ሁለቱ ዓይነት መካከል የተሰራጨ ነው, እንደጫነ. ማለትም, MWNT SWNT ይልቅ እጅግ የሚበልጥ ያፈራሉ. በአደጋ ውስጥ ማድረግ ሁለተኛ ዓይነት. የተለያዩ ድርጅቶች በቀጣይነት የካርቦን nanotubes ለማምረት. እነሱም በጣም ከፍተኛ ወጪ ግን ተፈላጊነት እነርሱ በተግባር, አይጠቀሙ.

መሪዎች ምርት

በአሁኑ ጊዜ, ካርቦን nanotubes ምርት ውስጥ ግንባር ቀደም ቦታ የእስያ አገሮች, ተቆጣጠሩ የማምረት አቅም በአውሮፓ እና አሜሪካ ሌሎች አገሮች በላይ ከፍ ከ 3 እጥፍ ከፍ ያለ ነው. በተለይም, MWNT ምርት በጃፓን ላይ የተሰማራ ነው. ነገር ግን እንደ ኮሪያ እና ቻይና, እንደ ሌሎች አገሮች, ይህ ጠቋሚ ውስጥ ሙቀታቸው ነበር.

ራሽያ ውስጥ ምርት

የካርቦን nanotubes የሀገር ውስጥ ምርት ሩቅ ሌሎች አገሮች በስተጀርባ ነው. እንዲያውም, ሁሉም ነገር በዚህ አካባቢ ውስጥ ምርምር ጥራት ላይ ይወሰናል. በዚያ አገር ውስጥ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ማዕከላት እድገት የሚሆን በቂ ገንዘብ መመደቡን አይደለም. እኔ ኢንዱስትሪ ውስጥ እንዴት መጠቀም እንደሚቻል አያውቁም ምክንያቱም ብዙ ሰዎች, ናኖቴክኖሎጂ ልማት ልትመለከቱ አይደለም. ስለዚህ አዲስ ኢኮኖሚ እየወጣህ ሩጫዎች ወደ ሽግግሩ በጣም አስቸጋሪ ነው.

ስለዚህ, የሩሲያ ፕሬዚዳንት የካርቦን አባላትን ጨምሮ ናኖቴክኖሎጂ የተለያዩ አካባቢዎች, የልማት ወጥቶ ያስቀምጣል ይህም አዋጅ አወጣ. ለዚህ ዓላማ የሚሆን አንድ ልዩ ልማት ፕሮግራም የተፈጠረው የራሳቸውን ለማምረት ቴክኖሎጂዎችን. ትዕዛዝ ሁሉም ነጥቦች ነበር ዘንድ ኩባንያ "Nanotechnologies» ተፈጥሮ ነበር ,. ፕሮግራሙ ሥራውን ግዛት በጀት ጀምሮ ከፍተኛ መጠን መመደቡን ነበር. የካርቦን nanotubes መካከል የኢንዱስትሪ መተግበሪያዎች ውስጥ ያለውን ንድፍ, ምርት እና ትግበራ መቆጣጠር ይኖርበታል ማን እሷ ነበረች. መጠን የተለያዩ የምርምር ተቋማት እና ላቦራቶሪዎች ልማት ላይ ማሳለፍ, እንዲሁም የአገር ውስጥ ሳይንቲስቶች መካከል ያለውን ስኬቶች ለማጠናከር ለመርዳት የተመደበ. በተጨማሪም እነዚህ ገንዘቦች ካርቦን nanotubes ምርት ከፍተኛ ጥራት መሳሪያዎች ግዢ የሚውል ይሆናል. ቁሳዊ በሽታዎች የተለያዩ ያስከትላል ጀምሮ በተጨማሪም, የሰው ጤና ለመጠበቅ ከነዚያ መሣሪያዎች ጥንቃቄ መውሰድ ይኖርባቸዋል.

ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, መላው ችግር ገንዘብ በማሳደግ ላይ ነው. አብዛኞቹ ባለሀብቶች በተለይ ለረጅም ጊዜ, ምርምር እና ልማት ላይ ኢንቨስት ማድረግ አይፈልጉም. ሁሉም የንግድ ድርጅቶች ትርፍ ማየት ይፈልጋሉ, ነገር ግን የናኖ-ይችላሉ ዓመታት ይሂዱ. ይህ አነስተኛ እና መካከለኛ መጠን ያላቸው የንግድ ተወካዮች የሚገፋን ነገር ነው. በተጨማሪ, የሕዝብ ኢንቨስትመንት ያለ ሙሉ በሙሉ nanomaterials ምርት መጀመር አይችልም. የንግድ የተለያዩ ደረጃዎች መካከል ምንም አገናኝ የለም ጀምሮ ሌላው ችግር, ሕጋዊ መሠረት አለመኖር ነው. ስለዚህ ይገባኛል አይደለም ይህም በሩሲያ ውስጥ ያለውን ካርቦን nanotube ምርት,, የገንዘብ ብቻ ሳይሆን የአእምሮ ኢንቨስትመንት አይደለም ያስፈልጋቸዋል. የሩሲያ ፌዴሬሽን የእስያ አገሮች የራቀ ቢሆንም ናኖቴክኖሎጂ ልማት ውስጥ ግንባር ቀደም ናቸው.

እስከዛሬ ድረስ, በኢንዱስትሪው ውስጥ ክንውኖች ሞስኮ, Tambov, ሴንት ፒተርስበርግ, ኖቮሲቢሪስክ እና ካዛን በተለያዩ ዩኒቨርሲቲዎች መካከል የኬሚካል ዲፓርትመንቶች ውስጥ የተሰማሩ. የካርቦን nanotubes መካከል ግንባር አምራቾች "Garnet" እና Tambov ተክል "Komsomolets" ጽኑ ናቸው.

አዎንታዊ እና አሉታዊ ገጽታዎች

የ ጥቅሞች መካከል እኛ ካርቦን nanotubes ልዩ ባህርያት መለየት ይችላሉ. እነዚህ ሜካኒካዊ ውጥረት ተጽዕኖ ጥፋት አይደለም በታች ነው የሆነ የሚበረክት ነገሮች ናቸው. በተጨማሪም, እነሱ ከታጠፈ እና ስትዘረጋ ረገድ በደንብ ይሰራሉ. በዚህ ምክንያት የማእቀፉ ዝግ መዋቅር ይቻላል ነበር. የእነሱ አጠቃቀም አንድ ዘርፍ የተወሰነ አይደለም. የ ቱቦዎች የ አውቶሞቲቭ, የኤሌክትሮኒክስ, ሕክምና እና ኃይል ውስጥ ጥቅም ላይ ውለዋል.

ግዙፍ አገዳን በሰው ጤና ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ነው. የሰው አካል በመግባት ቅንጣቶች nanotubes, አደገኛ ዕጢዎች እና ካንሰር እንዲዘሩ.

ወሳኝ ገጽታ በዚህ ዘርፍ የፋይናንስ ነው. ብዙ ሰዎች ትርፍ ለማግኘት ብዙ ጊዜ ያስፈልጋቸዋል እንደ ሳይንስ ውስጥ ኢንቨስት ለማድረግ አይፈልጉም. እና functioning ያለ ምርምር ላቦራቶሪዎች ናኖቴክኖሎጂ ልማት ሊሆን አይችልም.

መደምደሚያ

ካርቦን nanotubes አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ. ብዙ ባለሙያዎች በመጪዎቹ ዓመታት ውስጥ በዚህ ኢንዱስትሪ እድገት መተንበይ. ስለ ሸቀጦች ዋጋ ይቀንሳል ይህም የማምረት አቅም ላይ ከፍተኛ ጭማሪ, በዚያ ይሆናል. ዋጋ ላይ መቀነስ ጋር ወደ ቱቦው ከፍተኛ ተፈላጊነት ውስጥ ይሆናል, እና ብዙ መሣሪያዎች እና መሳሪያዎች ለ የማትቀለበስ ቁሳዊ ይሆናሉ.

ስለዚህ, እነዚህ ምርቶች የሚባለው ምን አገኘ.