Tek duvarlı karbon nanotüplerin giriş ve uygulama arka planı
Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWCNT'ler), tek bir grafen tabakasını yakından kıvrılarak oluşturulan tübüler yapılardır ve çapı boyutları genellikle 0 . 4 ve 2 nanometre arasındadır. 5CM²/V · S, yaklaşık 1TPA'lık şaşırtıcı bir elastik modül ve 3500W/m · K'lık olağanüstü bir termal iletkenlik . Kısım, bilim adamları, bu materyalin 1993'te ilk kez başarılı olmaları nedeniyle başarılı bir şekilde syntheded olması nedeniyle önemli bir potansiyele sahiptir. elektriksel iletkenlik ve bunların araştırma ilerlemesini çeşitli gelişmiş uygulama alanlarında teşvik etmişlerdir.
Tek duvarlı karbon nanotüplerin benzersiz özellikleri
"Mekanik Özellikler"
Tek duvarlı karbon nanotüplerin içindeki karbon atomları, CC kovalent bağları ile yakından bağlantılıdır ve bu yapı, mükemmel eksenel mukavemet, tokluk ve elastik modülle donatır . Deneysel sonuçlar, çeliğinin 1TPa kadar yüksek olduğunu, çeliğin beş zamanlı ve çok fazla, elmasla karşılaştırılabilir olduğunu göstermektedir. Nanotüpler, çeliğin yüz katından fazla olan şaşırtıcı eksenel mukavemete sahiptir . Ayrıca, esnekliği% 5 ila% 12'ye ulaşabilir, bu da çelikten 60 katına ulaşabilir ve mükemmel tokluğunu ve esnekliğini tamamen gösterir .
Elektrik performansı
Tek duvarlı karbon nanotüpler, benzersiz sarmal tübüler yapıları nedeniyle olağanüstü elektriksel özellikler sergiler . Teorik analiz, elektronların içinde taşınma şeklinin, olağanüstü akım-karalama kapasitesine sahip tek duvarlı karbon nanotüpleri, diğer diğer sepetleri değiştiren, farklı bir şekilde değiştirebilecek şekilde değiştiren balistik taşımaya benzer olduğunu gösterir. Kiral açı ve çap, enerji boşluğu boyutunun kesin kontrolünü sağlayarak . Son derece büyük bir akım taşıma kapasitesine sahiptirler ve eşsiz üstünlük gösterirler .
Termal performans
Karbon nanotüpler sadece elektriksel iletkenlik alanında iyi performans göstermekle kalmaz, aynı zamanda grafit ve elmas gibi mükemmel termal iletkenlere benzer mükemmel termal özelliklere de sahiptir, aynı zamanda olağanüstü eksenel ısı iletim kapasitelerine benzer şekilde, ideal termal iletkenlikleri, daha yüksektir, bu da ideal termal malzemeler olarak yüksektir, bu da eksenel termal malzemeler kadar yüksektir. Oda sıcaklığında tek katmanlı grafen ., tek duvarlı bir karbon nanotüpün termal iletkenliği, elmas ve grafit . 'dan çok daha yüksek olan 3500 w/m · k'ye yakındır, ancak, dikey yöndeki ısı değişim performansı nispeten düşüktür . {
Optik performans
Tek duvarlı karbon nanotüpler, kendine özgü yapıları nedeniyle benzersiz optik özellikler sergiler . Bilim adamları, Raman spektroskopisi, floresan spektroskopisi ve ultraviyole-vision-near-infraned spektroskopisi gibi çeşitli teknikler aracılığıyla incelediler. Karbon nanotüplerinin mikroyapı analizi için etkili yaklaşım ve tek duvarlı karbon nanotüplerin tanımlanması . Ayrıca, uygun modifikasyondan sonra, fotoakustik görüntüleme ve yakın kızılötesi hipertermide potansiyel göstererek biyomedikal alana yeni uygulama değeri getirdi .