Какие перспективы у углеродных нанотрубок?

Углеродные нанотрубки (УНТ) представляют собой полые цилиндрические структуры, образованные из свернутых графеновых листов, диаметром от долей до десятков нанометров и длиной до сотен микрометров. Их уникальная геометрия, определяемая хиральностью (n, m) и диаметром, влияет на электрические свойства: трубки могут быть как проводниками, так и полупроводниками. При этом сопротивление нанотрубок не зависит от их длины, а проводимость возрастает с увеличением диаметра. Дефекты, такие как дефект Стоуна-Уэйлса, могут изменять эти свойства.
Какие перспективы у углеродных нанотрубок?
Изображение носит иллюстративный характер

Различают однослойные и многослойные УНТ, последние представляют собой вложенные друг в друга «матрёшки». Электронные свойства зависят от структуры, в частности, металлическими являются трубки типа «кресло». Для понимания электронных свойств необходимо знание зонной структуры и зоны Бриллюэна. Особенностью УНТ является возможность одноэлектронного управления током, что позволяет создавать нанотранзисторы и одноэлектронные запоминающие устройства.

УНТ обладают высокой прочностью (в 50-100 раз прочнее стали) и теплопроводностью, что делает их перспективными для широкого спектра применений. В медицине рассматривается их использование для сращивания костей, доставки лекарств, в качестве режущего инструмента и микроносителей генов. В механике УНТ используют для создания сверхпрочных нитей и композитных материалов, в электронике для суперконденсаторов и транзисторов. Также, УНТ могут служить источником одиночных фотонов, что важно для квантовых вычислений.

Рынок УНТ демонстрирует значительный рост, с ожидаемым объемом в 16.25 миллиардов долларов к 2029 году. Методы синтеза включают дуговой разряд, лазерную абляцию, синтез в пламени и химическое осаждение из газовой фазы (CVD). CVD-процесс считается наиболее перспективным для промышленного производства. Существуют также оригинальные разработки, позволяющие получать одностенные и многостенные нанотрубки с разными характеристиками.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка