カーボンナノチューブのさまざまな種類は何ですか？

構造的には、2つの基本的なタイプの炭素ナノチューブ（CNT）が存在します。単一壁ナノチューブ（SWNT）と多壁ナノチューブ（MWNT） - が、これらの構造における炭素原子グループの配置もさまざまです。カーボンナノチューブは、本質的に巻き上げられたグラファイトのシートであり、一連のインターロック、六角形、6炭素原子結合の上に構築されています。これらの結合は、3つの構成のいずれかに配置できます。Zig-Zagでは、円筒形のナノチューブ壁の長さの線形パターンで交互になります。アームチェア、構造は結合の直線のコレクションです。キラル、結合はチューブの長さを左または直角に線形に漂流します。

この基本的なクラスの構造内では、カーボンナノチューブはまっすぐなシリンダーであるか、コイル状または分岐などの何らかの方法で歪んでいることによって異なります。作成された追加のフォームには、ナノブドとして知られるカーボンバッキーボール球体が付いたナノチューブが含まれます。カップスタックナノチューブは、チューブの形で並べられた一連の凹状のディスク型の構造です。トーラス、またはドーナツ型のナノチューブ構造も作られており、強力なセンサーとして役立つ磁気モーメント特性が高くなっています。

炭素ナノチューブの構造は、肘掛け式ナノチューブが常に電気伝導率の点で金属であり、ジグザグとキラルの形態が半導体である物理的および化学的特性も決定します。炭素ナノチューブの基本的な六角構造を構成する6つの炭素結合は、強力な分子の共有結合で互いに約0.14ナノメートル間隔で囲まれています。これらのグラファイトの巻きシートは、シリンダーの壁の間の約0.34ナノメートルの距離にある弱いファンデルワールス力によって本質的にシリンダー内のシリンダーである多壁ナノチューブで互いに結合されます。この弱い分子bonDは、グラファイトシート構造を互いに滑らせることができます。これにより、鉛筆が紙に押されたときなど、アプリケーションでグラファイトを簡単にこすり落とすことができます。

他のタイプのカーボンナノチューブには、極端なカーボンナノチューブが含まれます。これは、非常に長い、短い、または薄い自然設計の変化です。彼らは、宇宙エレベーターなどのものと、-321°から2,800°の温度範囲（-196°〜1,538°）で動作できる人工筋肉のために、鋼の20〜100倍のケーブルの建物に用途があります。いくつかの極端なナノチューブフィルムは、黒体放射または熱放射として知られる赤外線波長の光を捕捉することもできます。これにより、彼らは夜間に地球が放出したこの熱を宇宙に捕らえることができる太陽電池で有用になります。onal太陽電池