ท่อนาโนคาร์บอนชนิดต่าง ๆ คืออะไร?

โครงสร้างสองประเภทพื้นฐานของท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) มีอยู่ mdash;nanotubes ผนังเดี่ยว (SWNT) และ nanotubes หลายผนัง (MWNT) mdash;แต่การจัดเรียงของกลุ่มอะตอมคาร์บอนในโครงสร้างเหล่านี้ก็แตกต่างกันไปเช่นกันคาร์บอนท่อนาโนเป็นแผ่นกราไฟท์ที่ถูกสร้างขึ้นเป็นหลักซึ่งสร้างขึ้นบนชุดของพันธะอะตอมหกเหลี่ยมหกเหลี่ยมหกเหลี่ยมพันธบัตรเหล่านี้สามารถจัดเรียงในหนึ่งในสามการกำหนดค่า: zig-zag ซึ่งพวกเขาสลับในรูปแบบเชิงเส้นลงตามความยาวของผนังท่อนาโนทรงกระบอก;เก้าอี้เท้าแขนที่ซึ่งโครงสร้างเป็นคอลเลกชันของเส้นตรงของพันธบัตร;และ Chiral ที่ซึ่งพันธะลอยอยู่ในรูปแบบเชิงเส้นไปยังมุมซ้ายหรือขวาลงไปตามความยาวของหลอด

ภายในโครงสร้างพื้นฐานของโครงสร้างคาร์บอนอาจแตกต่างกันไปตามกระบอกสูบตรงหรือบิดเบือนในบางลักษณะเช่นขดหรือกิ่งก้านรูปแบบเพิ่มเติมที่สร้างขึ้น ได้แก่ นาโนทิวบ์ที่มีทรงกลมคาร์บอนบัคกี้บอลที่แนบมากับมันที่รู้จักกันในชื่อนาโนบัดและนาโนทิวบ์ที่ซ้อนกันถ้วยซึ่งเป็นชุดของโครงสร้างแผ่นดิสก์ที่อยู่ในรูปแบบท่อTorus หรือโครงสร้างโดนัทรูปนาโนได้ถูกสร้างขึ้นและมีคุณสมบัติช่วงเวลาแม่เหล็กสูงที่จะทำให้พวกเขามีประโยชน์ในฐานะเซ็นเซอร์ที่ทรงพลัง

โครงสร้างของท่อนาโนคาร์บอนยังกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเงื่อนไขของการนำไฟฟ้าและรูปแบบซิกแซกและ chiral เป็นเซมิคอนดักเตอร์พันธบัตรคาร์บอนทั้งหกที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างหกเหลี่ยมขั้นพื้นฐานของท่อนาโนคาร์บอนมีระยะห่างประมาณ 0.14 นาโนเมตรจากกันและกันในพันธะโมเลกุลที่แข็งแกร่งโควาเลนต์แผ่นกราไฟท์ที่รีดเหล่านี้จะถูกผูกไว้ซึ่งกันและกันในท่อนาโนหลายผนังซึ่งเป็นกระบอกสูบภายในกระบอกสูบโดยกองกำลังแวนเดอร์ไวลส์ที่อ่อนแอซึ่งระยะทางประมาณ 0.34 นาโนเมตรระหว่างผนังกระบอกสูบพันธะโมเลกุลที่อ่อนแอนี้ช่วยให้โครงสร้างแผ่นกราไฟท์ลื่นไถลซึ่งกันและกันซึ่งทำให้ง่ายต่อการถูกราไฟท์ในแอปพลิเคชันเช่นเมื่อกดดินสอกับกระดาษ

ท่อนาโนคาร์บอนชนิดอื่น ๆการเปลี่ยนแปลงของการออกแบบตามธรรมชาติที่พวกเขายาวมากสั้นหรือบางพวกเขามีแอพพลิเคชั่นในการสร้างสายเคเบิล 20 ถึง 100 เท่าที่แข็งแกร่งกว่าเหล็กกล้าสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่นลิฟต์อวกาศและสำหรับกล้ามเนื้อเทียมซึ่งสามารถทำงานในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -321 DEG;ถึง 2,800 deg;Fahrenheit (-196 deg; ถึง 1,538 deg; celsius)ฟิล์มนาโนทิวบ์ที่มีความสามารถในการจับความยาวคลื่นอินฟราเรดของแสงที่เรียกว่ารังสีร่างกายสีดำหรือรังสีความร้อนสิ่งนี้จะทำให้พวกเขามีประโยชน์ในเซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถจับความร้อนนี้ที่ปล่อยออกมาจากโลกในอวกาศในเวลากลางคืนซึ่งจะช่วยให้การผลิตพลังงานตลอดเวลาในระดับประสิทธิภาพมากกว่า 35%ซึ่งดีกว่าสองถึงห้าเท่าของเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไป