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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка