Wprowadzenie i tło zastosowania jednościennych nanorurek węglowych
Jedno ściana nanorurki węglowe (SWCNT) to struktury kanalikowe utworzone przez szczelnie zwinięte grafen jednowarstwowy, a ich średnice zwykle wahają się od 0 . 4 do 2 nanometrów . jednościennych nanotubów węglowych nanoturów o wyjątkowo wysokiej mobilności nękania {{11} z mobinością na pojedynczych ścianach nanotur. 5 cm²/v · s, zadziwiający moduł sprężystości około 1TPA i wybitna przewodność cieplna wynosząca 3500 W/m · k, materiał ten ma znaczący potencjał w branżach, takich jak nowe pojazdy energetyczne i elastyczna elektronika ., ponieważ naukowcy najpierw zsyntetyzowali ten materiał w 1993 r. rozwinął postęp badań w różnych zaawansowanych dziedzinach aplikacji.
Unikalne właściwości jednościennych nanorurek węglowych
► Właściwości mechaniczne
The carbon atoms inside single-walled carbon nanotubes are closely connected by CC covalent bonds, a structure that endows them with outstanding axial strength, toughness and elastic modulus. The experimental results show that its Young's modulus is as high as 1TPa, comparable to that of diamond and far exceeding five times that of steel. Meanwhile, single-walled carbon Nanorurki mają zadziwiającą wytrzymałość osiową, która jest ponad sto razy większa niż stal . Ponadto, jego elastyczność może osiągnąć 5% do 12%, co 60 -krotność stali, w pełni wykazując jej doskonałą wytrzymałość i elastyczność .}
►Elektryczne właściwości
Jedno ściana nanorurki węglowe wykazują wyjątkowe właściwości elektryczne ze względu na ich unikalną helikalną strukturę rurkową . Analiza teoretyczna pokazuje, że tryb transportu elektronów w nim jest podobny do transportu balistycznego, który opanowuje jednościenne nanoroturki węglowe z nadzwyczajną zdolnością do obarczania prądu . niezależnie od innych podrzędnych, które są regulują puszki z nanoturami w sposób elastycznie regulujący. Chiralny kąt i średnica, osiągając precyzyjną kontrolę nad rozmiarem przerwy energetycznej . Mają wyjątkowo wysoką pojemność przenoszenia prądu i wykazują niezrównaną wyższość .
► Właściwości termiczne
Nanorurki węglowe nie tylko działają dobrze w dziedzinie przewodności elektrycznej, ale także mają wyjątkowe właściwości termiczne . podobne do doskonałych przewodów termicznych, takich jak grafit i diament, nanorurki węglowe mają również zaległe możliwości osiowego ciepła, co czyni je idealnymi materiałami przewodzącymi termicznymi ... Grafen jednowarstwowy . W temperaturze pokojowej przewodność cieplna pojedynczej nanorurki węglowej jednościennej jest blisko 3500 W/m · K, wartość znacznie przekraczającej wartość diamentu i grafitu, ale jego wydajność wymiany ciepła w kierunku pionowym jest stosunkowo niski .}
►„Wydajność optyczna”
Jedno ściana nanorurki węglowe wykazują unikalne właściwości optyczne ze względu na ich charakterystyczną strukturę . Naukowcy badali swoje właściwości optyczne za pomocą różnych technik, takich jak spektroskopia ramanowca, spektroskopia fluorescencyjna i tryb wibracji z rozdzielczością RBM). Około 200 nm, zapewniając skuteczne podejście do analizy mikrostruktury nanorurek węglowych i identyfikację jednościennych nanorurek węglowych . Ponadto, po odpowiedniej modyfikacji, pokazuje potencjał w obrazowaniu fotoakustycznym i nadmiernej nadmiernej podczerwieni, wprowadzając nową wartość zastosowania w polu biomedycznym .}}}