Нанотрубки (трубчастые нанообразования углерода) были обнаружены в 1991 году. Диаметр трубок находится в пределах от 0.4 до 500 нм, а длина от 1 мкм до нескольких десятков микрометров.
Нанотрубки могут принимать формы прямолинейных волокон, скрученных волокон и спиралей. Особенностью углеродных наноструктур является их каркасная форма. При этом установлено, что природные нановолокна образуются при обработке углеродосодержащих биологических тканей особым грибком — карбоксиметилцелюлофагом, который обнаружен, в частности, в карстовых пещерах Новой Зеландии и в Карелии.
Свойства нанотрубок
Одной из особых свойств нанотрубок является четкая зависимость электрической проводимости от магнитного поля. Во время опытов наблюдается электрическая проводимость с увеличением магнитного поля, что соответствует предположению, что магнитное поле образует линии перпендикулярно оси образца.
Проявление свойств полупроводника или металла также зависит от их геометрических параметров и вида катализатора. Способность к телескопическому движению внутренних оболочек и их уникальные механические свойства позволяют использовать многослойные нанотрубки в качестве основных подвижных частей в будущих наномеханичних устройствах. Втягивающая сила, которая приводит к телескопическому движению, обусловлена взаимодействием Леннард-Джонса между оболочками.
Уникальные свойства нанотрубок обусловливают их перспективное использование в качестве армирующих добавок в композиционных материалах, применяемых для получения электропроводящих композиционных полимеров. В качестве добавки к металлам нанотрубки используют для получения сверхпроводящих материалов, компонентов холодных эмиссионных катодов в дисплеях, а также для получения качественно нового источника света.
Нанотрубки могут быть использованы в качестве сырья для производства теплоизоляционных материалов и хранилищ водорода, в качестве носителя катализаторов, для изготовления углерод-литиевых батарей и суперконденсаторов, микроэлектродов и микрозондов. Сферы, способы и возможности применения нанотрубок многочисленны.
Принимая во внимание то, что нанотехнологии все чаще применяются во всех сферах, уже сейчас можно предположить, что нанотрубки со временем станут универсальным материалом для построения многих объектов.
Применять нанотрубки можно физически, например, присадке композитных материалов, что позволяет создать из обычного полимера объект с большей прочностью и выносливостью, чем из легированных сталей. Благодаря капиллярным свойствам нанотрубок сейчас создают емкости для водорода, что позволяет в десятки раз увеличить их объемную емкость.
(Visited 6 times, 1 visits today)
