คำจำกัดความของท่อนาโนคาร์บอน
ท่อนาโนคาร์บอนเป็นโครงสร้างท่อระดับนาโนที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน พวกเขาประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนเดี่ยวหรือหลายชั้นที่จัดเรียงในตาข่ายหกเหลี่ยมนำเสนอรูปร่างคล้ายกับท่อนาโนขด ท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่นการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนจึงดึงดูดการวิจัยและความสนใจในการประยุกต์อย่างกว้างขวาง
ประเภทของท่อนาโนคาร์บอน
ท่อนาโนคาร์บอนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท: ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว (SWCNTs) และท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง (MWCNTs)
ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวเกิดขึ้นจากการจัดเรียงของอะตอมคาร์บอนชั้นเดียวทำให้เกิดโครงสร้างท่อกลวง เส้นผ่านศูนย์กลางของพวกเขามักจะอยู่ในช่วงนาโนเมตรหลายตัวในขณะที่ความยาวของพวกเขาสามารถเข้าถึงหลายสิบไมโครเมตร ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวมีคุณสมบัติการขนส่งทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยมและได้รับการพิจารณาว่ามีการใช้งานที่มีศักยภาพในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และนาโนเทคโนโลยี
ท่อนาโนคาร์บอนหลายผนังเกิดขึ้นจากท่อนาโนคาร์บอนแบบศูนย์กลางหลายตัวที่ซ้อนกัน ระยะห่างระหว่างชั้นนอกและชั้นในของท่อนาโนคาร์บอนหลายผนังอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนเลเยอร์ พวกเขามักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นและความแข็งแรงเชิงกลที่สูงขึ้นและมีข้อดีมากขึ้นในการใช้งานบางอย่างเช่นวัสดุคอมโพสิตเสริมและตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ ฯลฯ
ลักษณะของท่อนาโนคาร์บอน
โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของท่อนาโนคาร์บอนทำให้พวกเขามีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ความแข็งแรงของพวกเขาคือหลายครั้งที่เหล็กกล้า แต่พวกเขามีน้ำหนักเบามาก สิ่งนี้ทำให้ท่อนาโนคาร์บอนเป็นวัสดุเสริมแรงในอุดมคติในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ สามารถเพิ่มท่อนาโนคาร์บอนลงในวัสดุคอมโพสิตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง นอกจากนี้ท่อนาโนคาร์บอนยังมีโมดูลัสที่ยืดหยุ่นสูงและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าซึ่งทำให้พวกเขามีแนวโน้มในการเตรียมเส้นใยประสิทธิภาพสูงและนาโนเซนเซอร์ ฯลฯ
การนำไฟฟ้าของท่อนาโนคาร์บอนเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่น่าทึ่งของพวกเขา ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวมีคุณสมบัติการขนส่งทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยมและสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ ค่าการนำไฟฟ้าของพวกเขาเปรียบได้กับของโลหะ แต่พวกเขายังมีขนาดนาโน สิ่งนี้ทำให้ท่อนาโนคาร์บอนมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านอิเล็กทรอนิกส์เช่น nanotransistors, การแสดงการปล่อยฟิลด์และเซ็นเซอร์ ฯลฯ
นอกจากนี้ค่าการนำความร้อนของท่อนาโนคาร์บอนก็ยอดเยี่ยมมากเช่นกัน เนื่องจากความเป็นเอกลักษณ์ของโครงสร้างตาข่ายคาร์บอนท่อนาโนมีค่าการนำความร้อนสูงและสามารถถ่ายโอนพลังงานความร้อนได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถใช้งานได้ในการจัดการความร้อนและวัสดุอินเทอร์เฟซความร้อน ท่อนาโนคาร์บอนสามารถใช้ในการเตรียมวัสดุนำไฟฟ้าความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นวัสดุอินเตอร์เฟสความร้อนสำหรับการกระจายความร้อนและการสัมผัสความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
นอกจากนี้ท่อนาโนคาร์บอนยังมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งอื่น ๆ อีกมากมาย พวกเขามีความเสถียรทางเคมีและพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่ซึ่งทำให้พวกเขามีค่าในสาขาเช่นตัวเร่งปฏิกิริยาการจัดเก็บพลังงานและการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม ท่อนาโนคาร์บอนแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในฐานะผู้ให้บริการตัวเร่งปฏิกิริยาและสามารถใช้ในการเตรียมวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ท่อนาโนคาร์บอนยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานเช่นแบตเตอรี่และซูเปอร์คาปาซิเตอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการจัดเก็บพลังงาน
ค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและผลกระทบขนาดของท่อนาโนคาร์บอนทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไป นอกจากนี้ยังสามารถใช้ท่อนาโนคาร์บอนในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นเช่นจอแสดงผลโค้งและอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้