Ssylka

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

7602Может ли стремительный взлет искусственного интеллекта подорвать неприкосновенность... 7601Неужели сейчас идеальный момент для покупки нового телевизора? 7600Где заканчивается привычное и начинается необъяснимое? 7599Индия: возрождение тигра и уроки сохранения для всего мира 7597Может ли "кипение" аккумулятора быть полезным? 7596Стартап или корпорация: где лучше развиваться? 7595Путешествие сквозь время и параллельные миры: реальность или фантазия? 7594Алгоритмическая идентичность: как ИИ формирует нас и наш мир 7593Как удаленка трансформирует будущее: благо или хаос? 7592Почему кубик Рубика может стать ключом к пониманию английской грамматики? 7591Битва за секреты Купера: Amazon судится из-за публикации документов в The Washington Post 7590Действительно ли реакторы могут осветить тёмную материю? 7589Как не купить "кота в мешке": скрытые признаки износа автомобиля? 7588Не станет ли солнечная ферма достойной заменой отвергнутому заводу?