ท่อนาโนคาร์บอน: การผลิตการใช้งานคุณสมบัติ

พลังงานเป็นอุตสาหกรรมที่สำคัญซึ่งมีบทบาทสำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ รัฐพลังงานของประเทศขึ้นอยู่กับการทำงานของนักวิทยาศาสตร์หลายคนในอุตสาหกรรม วันนี้พวกเขากำลังมองหา แหล่งพลังงานทางเลือก เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้พวกเขามีความยินดีที่จะใช้อะไรจากแสงแดดและน้ำจบด้วยกำลังทางอากาศ อุปกรณ์ที่สามารถสร้างพลังงานจากสภาพแวดล้อมที่เป็นที่นิยมอย่างมาก

ภาพรวม

ท่อนาโนคาร์บอน - ยาวเครื่องบินไฟท์รีดด้วยรูปทรงกระบอก โดยปกติแล้วความหนาของพวกเขาถึงหลายสิบนาโนเมตรไปหลายเซนติเมตร ในตอนท้ายของท่อนาโนที่รูปแบบหัวกลมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ fullerene

โลหะและสารกึ่งตัวนำ: มีบางชนิดของท่อนาโนคาร์บอน ความแตกต่างที่สำคัญคือการนำปัจจุบัน ชนิดแรกที่สามารถดำเนินการในปัจจุบันที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียสและที่สอง - เพียงที่อุณหภูมิสูง

ท่อนาโนคาร์บอน: สมบัติ

แนวโน้มที่ทันสมัยที่สุดเช่นเคมีประยุกต์หรือนาโนเทคโนโลยีที่เชื่อมโยงกับท่อนาโนที่มีคาร์บอนโครงสร้างกระดูก มันคืออะไร? ภายใต้โครงสร้างนี้หมายถึงโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งจะเชื่อมโยงเพียงอะตอมของคาร์บอน ท่อนาโนคาร์บอนซึ่งจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของรูปแบบเปลือกปิดที่มีมูลค่าสูง นอกจากนี้การก่อตัวของข้อมูลที่มีรูปทรงกระบอก ท่อดังกล่าวอาจจะมีการเตรียมโดยการรีดแผ่นกราไฟท์ทั้งจะเติบโตจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่เฉพาะเจาะจง ท่อนาโนคาร์บอนซึ่งภาพที่แสดงด้านล่างมีโครงสร้างที่ผิดปกติ พวกเขามาในรูปทรงที่แตกต่างกันและขนาด: ชั้นเดียวและหลายชั้นตรงและเต็มไปด้วยเล่ห์เหลี่ยม แม้จะมีความจริงที่ว่าท่อนาโนมีความเปราะบางสวยพวกเขาเป็นวัสดุที่แข็งแกร่ง เป็นผลให้การศึกษาจำนวนมากพบว่าพวกเขามีคุณสมบัติโดยธรรมชาติเช่นแรงดึงและความแข็งแรงดัด ภายใต้การกระทำของความเครียดเชิงกลรุนแรงองค์ประกอบไม่รีบและไม่ทำลาย, ที่อยู่, สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

ความเป็นพิษ

อันเป็นผลมาจากการสืบสวนหลายก็พบว่าท่อนาโนคาร์บอนสามารถก่อให้เกิดปัญหาเช่นเดียวกับเส้นใยแร่ใยหินนั่นคือมีความหลากหลายของเนื้องอกมะเร็งเช่นเดียวกับโรคมะเร็งปอด การศึกษาระดับปริญญาของอิทธิพลกระทบของใยหินขึ้นอยู่กับชนิดและความหนาของเส้นใย เพราะท่อนาโนคาร์บอนมีน้ำหนักขนาดเล็กและขนาดของพวกเขาได้อย่างง่ายดายเข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอากาศ นอกจากนี้พวกเขาตกอยู่ในเยื่อหุ้มปอดและรวมอยู่ในหน้าอกและในที่สุดก็ทำให้เกิดความหลากหลายของภาวะแทรกซ้อน นักวิทยาศาสตร์ดำเนินการทดลองและเสริมอาหารของหนูอนุภาคนาโน ผลิตภัณฑ์ของขนาดเล็กเส้นผ่าศูนย์กลางเกือบจะไม่ได้อยู่ในร่างกาย แต่มีขนาดใหญ่ - ล้วงเข้าไปในผนังของกระเพาะอาหารและก่อให้เกิดโรคต่างๆ

วิธีการเตรียม

ในวันที่มีวิธีการดังต่อไปนี้ในการผลิตท่อนาโนคาร์บอนค่าใช้จ่ายโค้งระเหยสะสมไอ

วาย การจัดทำ (ท่อนาโนคาร์บอนที่อธิบายไว้ในบทความนี้) ในพลาสมาของค่าใช้จ่ายไฟฟ้าซึ่งไหม้ด้วยก๊าซฮีเลียม ดังกล่าวเป็นกระบวนการที่อาจจะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ทางเทคนิคพิเศษสำหรับการผลิตที่ fullerenes แต่โหมดอาร์อื่น ๆ ที่ใช้ในวิธีการนี้ ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นกระแส ลดลงและ cathodes ที่ใช้ความหนามาก เพื่อสร้างบรรยากาศของฮีเลียมเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเพิ่มความดันขององค์ประกอบนี้ ท่อนาโนคาร์บอนได้โดยการฉีดพ่น ว่าจำนวนของพวกเขาได้เพิ่มขึ้นคุณจะต้องใส่ลงไปในตัวเร่งปฏิกิริยาไฟท์คัน ในกรณีส่วนใหญ่มีส่วนผสมของกลุ่มต่าง ๆ ที่ทำจากโลหะ นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงในความกดดันและวิธีการสปัตเตอร์ ดังนั้นเม็ดแคโทดและประเด็นท่อนาโนคาร์บอนที่เกิดขึ้น ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เพิ่มขึ้นตั้งฉากจากแคโทดและเก็บเข้ารวมกลุ่ม พวกเขามีความยาว 40 ไมครอน

Ablyasatsiya วิธีดังกล่าวถูกคิดค้นโดยริชาร์ดสมอลลีย์ สาระสำคัญของมันอยู่ในความจริงที่ว่าพื้นผิวกลายเป็นไอราไฟท์ที่แตกต่างกันในเครื่องปฏิกรณ์ทำงานที่อุณหภูมิสูง ท่อนาโนคาร์บอนที่เกิดขึ้นจากการระเหยของกราไฟท์ในส่วนล่างของเครื่องปฏิกรณ์ คูลลิ่งและรวบรวมพวกเขาจะเกิดขึ้นโดยวิธีการของพื้นผิวที่เย็น ในกรณีแรก, จำนวนขององค์ประกอบที่มีค่าเท่ากับ 60% แล้วในวิธีการนี้ตัวเลขที่เพิ่มขึ้น 10% ค่าใช้จ่ายของวิธี absolyatsii เลเซอร์มีราคาแพงกว่าคนอื่น ๆ ทั้งหมด โดยทั่วไปท่อนาโนเดียวผนังจัดทำขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของปฏิกิริยา

การสะสมจากเฟสก๊าซ วิธีการสะสมไอคาร์บอนถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงปลายยุค 50 แต่ไม่มีใครสามารถคาดการณ์ได้ว่าโดยวิธีการของมันเป็นไปได้ที่จะได้รับท่อนาโนคาร์บอน ดังนั้นก่อนที่คุณจะต้องเตรียมพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ในขณะที่มันอาจจะเป็นอนุภาคของโลหะชนิดต่างๆเช่นโคบอลต์นิกเกิลและอื่น ๆ ท่อนาโนจะเริ่มโผล่ออกจากชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ความหนาของพวกเขาขึ้นอยู่กับขนาดของโลหะเร่ง พื้นผิวที่มีความร้อนที่อุณหภูมิสูงและแล้วมีอุปทานของก๊าซที่มีคาร์บอน ในหมู่พวกเขา - .. , มีเทน, atsetelen เอทานอลและอื่น ๆ ในฐานะที่เป็นก๊าซกระบวนการต่อไปคือแอมโมเนีย วิธีการผลิตนี้เป็นท่อนาโนที่พบมากที่สุด ดำเนินการเองจะเกิดขึ้นที่สถานประกอบการอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อให้เงินน้อยลงคือการใช้จ่ายในการผลิตเป็นจำนวนมากของท่อ ข้อดีของวิธีนี้ก็คือการที่สมาชิกในแนวตั้งอาจจะได้รับจากอนุภาคโลหะใด ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การจัดทำ (ท่อนาโนคาร์บอนจะมีการอธิบายในทุกด้าน) ทำขอบคุณที่เป็นไปได้เพื่อการวิจัย Suomi Iijima ที่สังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์สำหรับการปรากฏตัวของพวกเขาเป็นผลมาจากการสังเคราะห์คาร์บอน

ประเภทหลักของ

องค์ประกอบคาร์บอนจะถูกจัดตามจำนวนชั้น ชนิดที่ง่าย - เดี่ยวผนังท่อนาโนคาร์บอน แต่ละคนมีความหนาประมาณ 1 นาโนเมตรและความยาวของพวกเขาอาจจะมีมากขึ้น ถ้าเราพิจารณาโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเหมือนห่อไฟท์โดยใช้ตารางหกเหลี่ยม ในก๊อบปี้จุดอยู่ของมัน ดังนั้นหลอดมีรูปทรงกระบอกซึ่งไม่มีตะเข็บ ส่วนบนปิดฝาอุปกรณ์ประกอบด้วยโมเลกุล fullerene

มุมมองถัดไป - ท่อนาโนคาร์บอน multiwall พวกเขาประกอบด้วยหลายชั้นของกราไฟท์ที่ซ้อนกันในรูปร่างของทรงกระบอก therebetween ระยะทางจะคงที่ 0.34 นาโนเมตร โครงสร้างของประเภทนี้จะมีคำอธิบายการใช้สองวิธี ในวันแรกหลายท่อ - ท่อเดียวผนังไม่กี่ซ้อนกันที่มีลักษณะเหมือนตุ๊กตารัสเซีย ในครั้งที่สอง, ท่อนาโนหลายผนังเป็นแผ่นกราไฟท์ซึ่งเป็นห่อหลายครั้งรอบตัวเองซึ่งก็คล้าย ๆ กับหนังสือพิมพ์พับ

ท่อนาโนคาร์บอน: การใช้งาน

รายการที่เป็นสมาชิกใหม่ของชั้นเรียนของวัสดุนาโน ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้พวกเขามีโครงสร้างซากซึ่งแตกต่างจากคุณสมบัติของกราไฟท์หรือเพชร ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ใช้บ่อยกว่าวัสดุอื่น ๆ

เนื่องจากลักษณะเช่นแรงดึงความแข็งแรงดัดการนำไฟฟ้าที่ใช้ในหลายพื้นที่:

• เป็นสารเติมแต่งโพลิเมอร์;
• ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับอุปกรณ์แสงสว่างเช่นเดียวกับจอแบนและโทรศัพท์มือถือในเครือข่ายโทรคมนาคม;
• เป็นโช้คของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า;
• การแปลงพลังงาน;
• anodes ในแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ
• การจัดเก็บข้อมูลของไฮโดรเจน
• การผลิตเซ็นเซอร์และตัวเก็บประจุ;
• การผลิตคอมโพสิตและการขยายของโครงสร้างและคุณสมบัติของพวกเขา

หลายปีที่ผ่านท่อนาโนคาร์บอนการใช้ที่ไม่ได้ จำกัด อยู่ในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะที่ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ วัสดุดังกล่าวมีฐานะอ่อนแอในตลาดที่มีปัญหาเกี่ยวกับการผลิตขนาดใหญ่ อีกจุดที่สำคัญคือค่าใช้จ่ายที่สูงของท่อนาโนคาร์บอนซึ่งเป็นประมาณ 120 ดอลลาร์ต่อหนึ่งกรัมของสาร

พวกเขาจะใช้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับการผลิตของคอมโพสิตจำนวนมากซึ่งจะใช้สำหรับการทำสินค้ากีฬาหลาย -avtomobilestroenie อุตสาหกรรมอีก Functionalization ของท่อนาโนคาร์บอนในงานศิลปะจะลดลงไปยกโพลิเมอร์คุณสมบัตินำ

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของท่อนาโนสูงพอเพื่อให้พวกเขาสามารถนำมาใช้เป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ต่างๆ นอกจากนี้พวกเขาได้ทำหมวกที่แนบมากับท่อสอบสวน

ที่สำคัญที่สุดในการใช้งานรวมถึงสาขาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เนื่องจากท่อนาโนโดยเฉพาะอย่างยิ่งการแสดงจอแบน ด้วยความช่วยเหลือของพวกคุณอย่างมีนัยสำคัญสามารถลดขนาดของเครื่องคอมพิวเตอร์เช่นเดียวกับการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานทางด้านเทคนิค อุปกรณ์พร้อมที่จะมีหลายครั้งยิ่งใหญ่กว่าเทคโนโลยีในปัจจุบัน บนพื้นฐานของการศึกษาเหล่านี้คุณสามารถสร้าง kinescopes สูง

เมื่อเวลาผ่านท่อจะถูกใช้ไม่เพียง แต่ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ แต่ยังสุขภาพและพลังงานภาค

การผลิต

ท่อคาร์บอน, การผลิตที่มีการกระจายระหว่างสองชนิดของพวกเขากระจายอย่างสม่ำเสมอ เช่น MWNT ผลิตมากขึ้นกว่า SWNT ประเภทที่สองของการทำในกรณีฉุกเฉิน บริษัท ต่าง ๆ อย่างต่อเนื่องในการผลิตท่อนาโนคาร์บอน แต่ความต้องการที่พวกเขาจริงไม่ได้ใช้เพราะพวกเขามีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

ผลิตผู้นำ

ในปัจจุบันเป็นผู้นำในการผลิตของท่อนาโนคาร์บอนที่ถูกครอบครองประเทศในเอเชีย กำลังการผลิต ซึ่งสูงกว่า 3 เท่าสูงกว่าในประเทศอื่น ๆ ในยุโรปและอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตของ MWNT เป็นธุระในญี่ปุ่น แต่ประเทศอื่น ๆ เช่นเกาหลีและจีนไม่ยอมรับในตัวบ่งชี้นี้

ผลิตในรัสเซีย

ผลิตภายในประเทศของท่อนาโนคาร์บอนอยู่ไกลหลังประเทศอื่น ๆ ในความเป็นจริงทุกอย่างขึ้นอยู่กับคุณภาพของการวิจัยในพื้นที่นี้ มีไม่ได้จัดสรรเงินทุนที่เพียงพอสำหรับการพัฒนาของศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศ มีหลายคนที่ไม่ได้รับรู้การพัฒนานาโนเทคโนโลยีเพราะผมไม่ทราบว่ามันสามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรม ดังนั้นการเปลี่ยนไปใช้เส้นทางเศรษฐกิจใหม่วิ่งเป็นเรื่องยากมาก

ดังนั้นประธานาธิบดีรัสเซียออกคำสั่งซึ่งกำหนดออกการพัฒนาของพื้นที่ต่างๆของนาโนเทคโนโลยีรวมถึงองค์ประกอบคาร์บอน เพื่อจุดประสงค์นี้โปรแกรมการพัฒนาพิเศษที่ถูกสร้างขึ้น ในการผลิตของตัวเอง เทคโนโลยี บริษัท "Nanotechnologies" ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทุกจุดของการสั่งซื้อที่ทำ ,. การทำงานของถูกจัดสรรเป็นจำนวนมากจากงบประมาณของรัฐ ก็คือเธอที่ควรควบคุมการออกแบบการผลิตและการดำเนินงานในงานอุตสาหกรรมของท่อนาโนคาร์บอน จำนวนเงินที่จัดสรรเพื่อใช้จ่ายในการพัฒนาของสถาบันการวิจัยต่างๆและห้องปฏิบัติการเช่นเดียวกับช่วยเสริมสร้างความสำเร็จที่มีอยู่ของนักวิทยาศาสตร์ในประเทศ นอกจากนี้กองทุนเหล่านี้จะนำมาใช้สำหรับการจัดซื้ออุปกรณ์ที่มีคุณภาพสูงสำหรับการผลิตของท่อนาโนคาร์บอน นอกจากนี้ยังควรดูแลอุปกรณ์เหล่านั้นที่จะปกป้องสุขภาพของมนุษย์ตั้งแต่วัสดุที่ทำให้เกิดความหลากหลายของโรค

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ปัญหาทั้งหมดอยู่ในการระดมทุน นักลงทุนส่วนใหญ่ไม่ต้องการที่จะลงทุนในการวิจัยและพัฒนาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเวลานาน ธุรกิจทั้งหมดต้องการที่จะเห็นกำไรได้ แต่นาโนสามารถไปสำหรับปีที่ผ่านมา นั่นคือสิ่งที่ผลักดันให้ผู้แทนของธุรกิจขนาดเล็กและขนาดกลาง นอกจากนี้ได้โดยไม่ต้องลงทุนภาครัฐจะไม่ได้อย่างเต็มที่เริ่มต้นการผลิตวัสดุนาโน ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการขาดพื้นฐานทางกฎหมายเนื่องจากมีเป็นตัวกลางระหว่างขั้นตอนต่างๆของธุรกิจไม่มี ดังนั้นการผลิตท่อนาโนคาร์บอนในรัสเซียซึ่งไม่ได้อ้างว่าต้องไม่เพียง แต่ทางการเงิน แต่ยังของการลงทุนทางจิต ในขณะที่รัสเซียอยู่ไกลจากประเทศในเอเชียที่เป็นผู้นำในการพัฒนานาโนเทคโนโลยี

ในวันที่การพัฒนาในอุตสาหกรรมที่มีส่วนร่วมในหน่วยงานทางเคมีของมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ของกรุงมอสโก Tambov เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, โนโวและคาซาน ผู้ผลิตชั้นนำของท่อนาโนคาร์บอนเป็น บริษัท "โกเมน" และโรงงาน Tambov "Komsomolets"

ด้านบวกและด้านลบ

ในข้อดีที่เราสามารถแยกแยะลักษณะพิเศษของท่อนาโนคาร์บอน พวกเขาเป็นวัสดุที่ทนทานซึ่งอยู่ภายใต้อิทธิพลของความเครียดเชิงกลไม่ถูกทำลาย นอกจากนี้พวกเขาทำงานได้ดีในการดัดและยืด นี้ได้ถูกทำให้เป็นไปได้เนื่องจากโครงสร้างปิดของกรอบ การใช้งานของพวกเขาจะไม่ จำกัด หนึ่งภาค หลอดได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์, อิเล็กทรอนิกส์, ยาและพลังงาน

อุปสรรคใหญ่คือผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพของมนุษย์ อนุภาคนาโนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ก่อให้เกิดเนื้องอกมะเร็งและโรคมะเร็ง

ลักษณะสำคัญคือเงินทุนของภาคนี้ หลายคนไม่ต้องการที่จะลงทุนในด้านวิทยาศาสตร์ตามที่คุณต้องการเวลามากสำหรับกำไร และไม่ทำงานห้องปฏิบัติการวิจัยไม่สามารถมีการพัฒนานาโนเทคโนโลยี

ข้อสรุป

ท่อนาโนคาร์บอนมีบทบาทสำคัญในการใช้เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนคาดการณ์การเติบโตของอุตสาหกรรมนี้ในปีที่ผ่านมา จะมีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกำลังการผลิตซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายของสินค้า กับการลดลงในราคาที่หลอดจะอยู่ในความต้องการมากและจะกลายเป็นวัสดุทดแทนสำหรับอุปกรณ์หลายชนิดและอุปกรณ์

ดังนั้นเราจะพบสิ่งที่ถือว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้