บทนำพื้นหลังแอปพลิเคชันและคุณสมบัติของท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว

บทนำและพื้นหลังการใช้งานของท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว
ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว (SWCNTs) เป็นโครงสร้างท่อที่เกิดขึ้นจากกราฟีนชั้นเดียวที่ขดแน่นและเส้นผ่านศูนย์กลางของพวกเขามักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 . 4 ถึง 2 นาโนเมตร . 5CM²/V · S, โมดูลัสยืดหยุ่นที่น่าอัศจรรย์ประมาณ 1TPA และการนำความร้อนที่โดดเด่นของ 3500W/m · K วัสดุนี้มีศักยภาพที่สำคัญในอุตสาหกรรมเช่นยานพาหนะพลังงานใหม่และการใช้ไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่น ขั้นสูงความคืบหน้าการวิจัยในสาขาแอปพลิเคชันขั้นสูงต่างๆ

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว
►คุณสมบัติเชิงกล
อะตอมของคาร์บอนในท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดโดยพันธะโควาเลนต์ CC ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ทำให้พวกเขามีความแข็งแรงตามแนวแกนที่โดดเด่นความเหนียวและโมดูลัสยืดหยุ่น . ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสของเด็ก Nanotubes มีความแข็งแรงตามแนวแกนที่น่าอัศจรรย์ซึ่งมากกว่าร้อยเท่าของเหล็ก . นอกจากนี้ความยืดหยุ่นของมันสามารถถึง 5% ถึง 12% ซึ่งเป็น 60 เท่าของเหล็ก

►คุณสมบัติไฟฟ้า
ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่โดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างท่อเกลียวที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขา . การวิเคราะห์ทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าโหมดของการขนส่งอิเล็กตรอนภายในนั้นคล้ายกับการขนส่งทางขีปนาวุธ การนำไฟฟ้าโดยการเปลี่ยนมุม chiral และเส้นผ่านศูนย์กลางบรรลุการควบคุมที่แม่นยำมากกว่าขนาดของช่องว่างพลังงาน . พวกเขามีความสามารถในการพกพากระแสสูงมากและแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าที่เหนือชั้น .}

►คุณสมบัติ Thermal
คาร์บอนนาโนทิวบ์ไม่เพียง แต่ทำงานได้ดีในด้านการนำไฟฟ้า แต่ยังมีคุณสมบัติทางความร้อนที่โดดเด่น . คล้ายกับตัวนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมเช่นกราไฟท์และเพชรนาโนคาร์บอนยังมีความสามารถในการใช้ความร้อนในแนวแกน เทียบได้กับกราฟีนเลเยอร์เดี่ยว . ที่อุณหภูมิห้องค่าการนำความร้อนของท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวเดียวอยู่ใกล้กับ 3,500 w/m · k ค่าที่สูงกว่าเพชรและกราไฟท์ แต่ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนในทิศทางแนวตั้งค่อนข้างต่ำ

►"ประสิทธิภาพการใช้แสง"
ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวแสดงคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์เนื่องจากโครงสร้างที่โดดเด่นของพวกเขา . นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคุณสมบัติทางแสงของมันผ่านเทคนิคต่าง ๆ เช่น raman spectroscopy, spectroscopy ของฟลูออเรสเซนต์ ประมาณ 200nm ให้วิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของท่อนาโนคาร์บอนและการระบุท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยว . นอกจากนี้หลังจากการดัดแปลงที่เหมาะสมมันแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการถ่ายภาพโฟโตอะคูสติก