Jakie są różne rodzaje nanorurek węglowych?

Strukturalnie istnieją dwa podstawowe typy nanorurek węglowych (CNT)-nanorurki jednościenne (SWNT) i wielościeżkowe nanorurki (MWNT)-ale rozmieszczenie grup atomów węglowych w tych strukturach różni się. Nanorurki węglowe to zasadniczo zwinięte arkusze grafitu, które są zbudowane na serii blokujących, sześciokątnych wiązań atomowych. Wiązania te można rozmieścić w jednej z trzech konfiguracji: Zig-Zag, gdzie zmieniają się w liniowym wzorze do długości cylindrycznej ściany nanorurki; Fotel, gdzie struktura jest zbiorem prostych linii wiązań; i Chiral, gdzie wiązania dryfują w sposób liniowy do lewego lub prostego kąta w dół do długości rurki.

W ramach tej podstawowej klasy struktur nanorurki węglowe również różnią się, będąc prostymi cylindrami lub zniekształcone w jakiś sposób, takie jak zwinięte lub rozgałęzione. Dodatkowe formularze, które zostały utworzone, obejmują nanorurkę z dołączoną do niej węglową kulę buckyball, znaną jako nanobud,oraz nanorurki z kubkiem, które są serią wklęsłych struktur w kształcie dysku wyrównanych w formie rurki. Torus, czyli w kształcie pączkowania, nanorurka

Struktura nanorurek węglowych determinuje również ich właściwości fizyczne i chemiczne, w których nanorurki fotela są zawsze metaliczne pod względem przewodności elektrycznej, a formy zygzakowate i chiralne są półprzewodnikowe. Sześć wiązań węglowych, które tworzą podstawową sześciokątną strukturę nanorurki węglowej, jest rozmieszczone około 0,14 nanometrów od siebie w silnych wiązaniach molekularnych. Te zwinięte arkusze grafitu są następnie związane ze sobą w wielościeżnych nanorurkach, które są zasadniczo cylindry w cylindrach, przez słabe siły van der Waalsa, w odległości około 0,34 nanometrów między ścianami cylindra. Ta słaba bon molekularnaD pozwala na siebie wsunąć struktury arkuszy grafitowej, co ułatwia wcieranie grafitu w aplikacja

Inne rodzaje nanorurek węglowych obejmują ekstremalne nanorurki węglowe, które są po prostu wariantami naturalnego projektu, w którym są bardzo długie, krótkie lub cienkie. Mają zastosowania w budynku kabla 20 do 100 razy silniej niż stal dla takich rzeczy jak winda kosmiczna i sztuczne mięśnie, które mogą działać w zakresie temperatur od -321 ° do 2800 ° Fehrenheita (-196 ° do 1538 ° Celsjusza). Niektóre ekstremalne filmy nanorurki są również zdolne do przechwytywania długości fali w podczerwieni światła znane jako promieniowanie czarnego ciała lub promieniowanie cieplne. To uczyniłoby je przydatnymi w ogniwach słonecznych, które mogłyby uchwycić to ciepło emitowane przez Ziemię w kosmos w nocy, co pozwoliłoby na wytwarzanie energii przez całą dobę na poziomie wydajności ponad 35%, co jest dwa do pięciu razy lepsze niż w przypadku ConventiJedno -słoneczne ogniwa słoneczne.