บทนำและพื้นหลังการใช้งานของท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว
ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว (SWCNTs) เป็นโครงสร้างท่อที่เกิดขึ้นโดยการม้วนกราฟีนชั้นเดียวและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของพวกเขามักจะอยู่ระหว่าง 0 . 4 และ 2 นาโนเมตร . 5CM²/V · S, โมดูลัสยืดหยุ่นที่น่าอัศจรรย์ประมาณ 1TPA และการนำความร้อนที่โดดเด่นของ 3500W/m · K วัสดุนี้มีศักยภาพที่สำคัญในอุตสาหกรรมเช่นยานพาหนะพลังงานใหม่และอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น ค่าการนำไฟฟ้าและได้ส่งเสริมความคืบหน้าการวิจัยของพวกเขาในสาขาแอปพลิเคชันขั้นสูงที่หลากหลาย
คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว
"คุณสมบัติเชิงกล"
อะตอมคาร์บอนภายในท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดโดยพันธะโควาเลนต์ CC อย่างใกล้ชิดและโครงสร้างนี้ทำให้มันมีความแข็งแรงตามแนวแกนที่ยอดเยี่ยมความเหนียวและโมดูลัสยืดหยุ่น . ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสของเด็กนั้นสูงเท่าที่ 1TPA Nanotubes มีความแข็งแรงตามแนวแกนที่น่าอัศจรรย์ซึ่งมากกว่าหนึ่งร้อยเท่าของเหล็ก . นอกจากนี้ความยืดหยุ่นของมันสามารถถึง 5% ถึง 12% ซึ่งเป็น 60 เท่าของเหล็ก
ประสิทธิภาพไฟฟ้า
ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่โดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างท่อเกลียวที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขา . การวิเคราะห์ทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าวิธีการขนส่งอิเล็กตรอนภายในนั้นคล้ายกับการขนส่ง ballistic ค่าการนำไฟฟ้าโดยการเปลี่ยนมุม chiral และเส้นผ่านศูนย์กลางการควบคุมขนาดช่องว่างพลังงานอย่างแม่นยำ . พวกเขามีความสามารถในการพกพากระแสที่มีขนาดใหญ่มากและแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าที่เหนือชั้น .}
ประสิทธิภาพความร้อน
คาร์บอนนาโนทิวบ์ไม่เพียง แต่ทำงานได้ดีในด้านการนำไฟฟ้า แต่ยังมีคุณสมบัติทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม . คล้ายกับตัวนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมเช่นกราไฟท์และเพชรนาโนคาร์บอนอาจมีความสามารถในการนำความร้อนตามแกน แม้จะเทียบได้กับกราฟีนเลเยอร์เดี่ยว . ที่อุณหภูมิห้องค่าการนำความร้อนของท่อนาโนคาร์บอนเดี่ยวที่มีผนังเดี่ยวอยู่ใกล้กับ 3,500 w/m · k ซึ่งสูงกว่าเพชรและกราไฟท์ .
ประสิทธิภาพทางแสง
ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยวแสดงคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์เนื่องจากโครงสร้างที่โดดเด่นของพวกเขา . นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคุณสมบัติทางแสงของมันผ่านเทคนิคต่าง ๆ เช่น raman spectroscopy, spectroscopy เรืองแสง 200Nm ให้วิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของท่อนาโนคาร์บอนและการระบุท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังเดี่ยว . นอกจากนี้หลังจากการดัดแปลงที่เหมาะสมมันแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการถ่ายภาพโฟโตอะคูสติก