Kohlenstoff nanotubes (CNTs) ist allotropes von Kohlenstoff mit einem zylindrischen nanostructure. Nanotubes sind mit dem Verhältnis der Länge zum Diameter bis zu 132,000,000:1, bedeutsam größer gebaut worden als für jedes andere Material. Diese zylindrischen Kohlenstoff-Moleküle haben ungewöhnliche Eigenschaften, die für Nanotechnologie, Elektronik, Optik und andere Felder der Material-Wissenschaft und Technologie wertvoll sind. Insbesondere infolge ihres außergewöhnlichen Thermalleitvermögens und mechanischer und elektrischer Eigenschaften findet Kohlenstoff nanotubes Anwendungen als Zusätze zu verschiedenen Strukturmaterialien. Zum Beispiel, in (in erster Linie Kohlenstoff-Faser) Baseball-Fledermäuse, Golfklubs oder Autoteile, wo nanotubes nur einen winzigen Teil des Materials (Ien) bilden.

Nanotubes sind Mitglieder der fullerene Strukturfamilie, die auch den kugelförmigen buckyballs einschließt, und die Enden eines nanotube mit einer Halbkugel der buckyball Struktur bedeckt werden können. Ihr Name wird aus ihrer langen, hohlen Struktur mit den durch ein Atom gebildeten Wänden aus dicken Platten von Kohlenstoff, genannt graphene abgeleitet. Diese Platten werden am spezifischen und getrennten ("chiral") Winkel gerollt, und die Kombination des rollenden Winkels und Radius entscheidet die nanotube Eigenschaften; zum Beispiel, ob die individuelle Nanotube-Schale ein Metall oder Halbleiter ist. Nanotubes, werden wie einzeln ummauert, nanotubes (SWNTs) kategorisiert und nanotubes (MWNTs) mehrummauert. Individuelle nanotubes richten natürlich in "Taue" aus, die durch Kräfte von van der Waals, mehr spezifisch, Pi-Stapeln zusammengehalten sind.

Angewandte Quant-Chemie, spezifisch, beschreibt Augenhöhlenkreuzung am besten das chemische Abbinden in nanotubes. Das chemische Abbinden von nanotubes wird völlig sp Obligationen zusammengesetzt, zu denjenigen des Grafits ähnlich. Diese Obligationen, die stärker sind als die sp Obligationen, die in alkanes und Diamanten gefunden sind, versorgen nanotubes mit ihrer einzigartigen Kraft.

Typen von Kohlenstoff nanotubes und verwandten Strukturen

Fachsprache

Es gibt keine Einigkeit zu einigen Begriffen, die Kohlenstoff nanotubes in der wissenschaftlichen Literatur beschreiben: Sowohl "-Wand" als auch "-ummauert" wird in der Kombination mit "einzelnem", "doppeltem", "dreifachem" oder "Viel-" verwendet, und der Brief C wird häufig in der Abkürzung weggelassen; zum Beispiel, mehrummauerter Kohlenstoff nanotube (MWNT).

Einzeln ummauert

File:Carbon_nanotube_armchair_povray.PNG|Armchair (n, n)

File:Carbon_nanorim_armchair_povray.PNG|The wird Übersetzungsvektor gebogen, während der chiral Vektor gerader bleibt

File:Carbon_nanoribbon_povray.PNG|Graphene nanoribbon

File:Carbon_nanorim_zigzag_povray.PNG|The wird Chiral-Vektor gebogen, während der Übersetzungsvektor gerader bleibt

File:Carbon_nanotube_zigzag_povray.PNG|Zigzag (n, 0)

File:Carbon_nanotube_chiral_povray.PNG|Chiral (n, M)

File:Carbon_nanorim_chiral_povray.PNG|n und kann M am Ende der Tube aufgezählt werden

File:Carbon_nanoribbon_chiral_povray.PNG|Graphene nanoribbon

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Die meisten einzeln ummauerten nanotubes (SWNT) haben ein Diameter von ungefähr 1 Nanometer mit einer Tube-Länge, die viele Millionen von längeren Zeiten sein kann. Die Struktur eines SWNT kann durch die Verpackung eines Atoms begrifflich gefasst werden, das die dicke Schicht des Grafits graphene in einen nahtlosen Zylinder genannt hat. Auf die Weise wird die graphene Platte gewickelt wird von einem Paar von Indizes (n, m) vertreten. Die ganzen Zahlen n und M zeigen die Zahl von Einheitsvektoren entlang zwei Richtungen im Waffelkristallgitter von graphene an. Wenn M = 0, die nanotubes Zickzack nanotubes genannt werden, und wenn n = M, die nanotubes Sessel nanotubes genannt werden. Sonst werden sie chiral genannt. Das Diameter eines Ideales nanotube kann von seinem (n, m) Indizes wie folgt berechnet werden

:

wo = 0.246 nm.

SWNTs sind eine wichtige Vielfalt von Kohlenstoff nanotube, weil der grösste Teil ihrer Eigenschaften-Änderung bedeutsam mit (n, m) Werte und diese Abhängigkeit nichtmonotonisch sind (sieh Anschlag von Kataura). Insbesondere ihre Band-Lücke kann sich von der Null bis ungefähr 2 eV ändern, und ihr elektrisches Leitvermögen kann metallisches oder halbführendes Verhalten zeigen. Einzeln ummauerte nanotubes sind wahrscheinliche Kandidaten dafür, Elektronik zu miniaturisieren. Der grundlegendste Baustein dieser Systeme ist die elektrische Leitung, und SWNTs mit Diametern einer Ordnung eines Nanometers kann ausgezeichnete Leiter sein. Eine nützliche Anwendung von SWNTs ist in der Entwicklung der ersten zwischenmolekularen Feldwirkungstransistoren (FET). Das erste zwischenmolekulare Logiktor mit SWCNT FETs wurde 2001 gemacht. Um ein Logiktor zu schaffen, müssen Sie sowohl einen p-FET als auch einen n-FET haben. Weil SWNTs p-FETs, wenn ausgestellt, zu Sauerstoff und n-FETs sonst sind, ist es möglich, Hälfte eines SWNT von der Sauerstoff-Aussetzung zu schützen, während man die andere Hälfte zu Sauerstoff ausstellt. Das läuft auf einen einzelnen SWNT hinaus, der als ein NICHT Logiktor sowohl mit p als auch mit n-leitendem FETs innerhalb desselben Moleküls handelt.

Einzeln ummauerte nanotubes fallen überstürzt im Preis, ungefähr von 1500 $ pro Gramm bezüglich 2000 zu Einzelhandelspreisen von ungefähr 50 $ pro Gramm dessen, weil - 40-60 % durch das Gewicht SWNTs bezüglich des Märzes 2010 erzeugt hat.

Mehrummauert

Mehrummauerte nanotubes (MWNT) bestehen aus vielfachen gerollten Schichten (konzentrische Tuben) von graphene. Es gibt zwei Modelle, die verwendet werden können, um die Strukturen von mehrummauertem nanotubes zu beschreiben. Im russischen Puppe-Modell werden Platten des Grafits in konzentrischen Zylindern, z.B, (0 eingeordnet 8) nanotube (SWNT) innerhalb eines größeren (0,17) einzeln ummauerter nanotube einzeln ummauert. Im Pergament-Modell wird ein Einzelbeleg des Grafits um sich gerollt, einer Schriftrolle des Pergaments oder einer gerollten Zeitung ähnelnd. Die Zwischenschicht-Entfernung in mehrummauertem nanotubes ist der Entfernung zwischen graphene Schichten im Grafit, etwa 3.4 Å nah. Die russische Puppe-Struktur wird allgemeiner beobachtet. Seine individuellen Schalen können als SWNTs beschrieben werden, der metallisch oder halbführend sein kann. Wegen der statistischen Wahrscheinlichkeit und Beschränkungen der Verhältnisdiameter der individuellen Tuben sind eine der Schalen, und so der ganze MWNT, gewöhnlich ein Nulllücke-Metall.

Doppelt ummauerter Kohlenstoff nanotubes (DWNT) bildet eine spezielle Klasse von nanotubes, weil ihre Morphologie und Eigenschaften denjenigen von SWNT ähnlich sind, aber ihr Widerstand gegen Chemikalien wird bedeutsam verbessert. Das ist besonders wichtig, wenn functionalization erforderlich ist (das bedeutet, sich chemischer Funktionen an der Oberfläche des nanotubes zu bereichern), neue Eigenschaften zum CNT hinzuzufügen. Im Fall von SWNT covalent wird functionalization einige C=C Doppelbindungen brechen, "Löcher" in der Struktur auf dem nanotube verlassend und so sowohl seine mechanischen als auch elektrischen Eigenschaften modifizierend. Im Fall von DWNT wird nur die Außenwand modifiziert. Die DWNT Synthese auf der Gramm-Skala wurde zuerst 2003 durch die CCVD Technik, von der auswählenden Verminderung von Oxydlösungen im Methan und Wasserstoff vorgeschlagen.

Die teleskopische Bewegungsfähigkeit von inneren Schalen und ihren einzigartigen mechanischen Eigenschaften erlaubt, mehrummauerten nanotubes als bewegliche Hauptarme in der Ankunft nanomechanical Geräte zu verwenden. Wiedertraktionskraft, die zur teleskopischen Bewegung vorkommt, die durch die Wechselwirkung von Lennard-Jones zwischen Schalen und seinem Wert verursacht ist, ist ungefähr 1.5 nN.

Ring

In der Theorie ist ein nanotorus ein Kohlenstoff nanotube Begabung in einen Ring (Krapfen-Gestalt). Nanotori werden vorausgesagt, um viele einzigartige Eigenschaften wie magnetische Momente zu haben, die 1000mal größer sind als vorher, erwartet für bestimmte spezifische Radien. Eigenschaften wie magnetischer Moment, Thermalstabilität, ändern sich usw. weit abhängig vom Radius des Rings und Radius der Tube.

Nanobud

Kohlenstoff nanobuds ist ein kürzlich geschaffenes Material, das sich zwei verbindet, vorher hat allotropes von Kohlenstoff entdeckt: Kohlenstoff nanotubes und fullerenes. In dieser sind neue materielle, fullerene ähnliche "Knospen" covalently, der zu den Außenflanken des zu Grunde liegenden Kohlenstoff nanotube verpfändet ist. Dieses hybride Material hat nützliche Eigenschaften sowohl von fullerenes als auch von Kohlenstoff nanotubes. Insbesondere wie man gefunden hat, sind sie außergewöhnlich gute Feldemitter gewesen. In zerlegbaren Materialien können die beigefügten fullerene Moleküle als molekulare Anker fungieren, die das Gleiten des nanotubes so verhindern, die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung verbessernd.

Kohlenstoff von Graphenated nanotubes (g-CNTs)

Graphenated CNTs sind eine relativ neue Hybride, die graphitic foliates angebaut entlang den Flanken von mehrummauerten oder Bambus-Stil CNTs verbindet. Yu u. a. berichtet auf "chemisch verpfändetem graphene reist ab", entlang den Flanken von CNTs wachsend. Stoner. hat diese Strukturen als "graphenated CNTs" beschrieben und hat in ihrem Gebrauch für die erhöhte Superkondensatorleistung berichtet. Hsu u. a. weiter berichtet auf ähnlichen Strukturen hat sich auf Kohlenstoff-Faser-Papier auch für den Gebrauch in Superkondensatoranwendungen geformt. Die blätterige Dichte kann sich als eine Funktion von Absetzungsbedingungen (z.B Temperatur und Zeit) mit ihrer Struktur im Intervall von wenigen Schichten von graphene ändern (

Der grundsätzliche Vorteil einer einheitlichen graphene-CNT Struktur ist die hohe Fläche dreidimensionales Fachwerk des mit der hohen Rand-Dichte von graphene verbundenen CNTs. Ränder von Graphene stellen bedeutsam höhere Anklage-Dichte und Reaktionsfähigkeit zur Verfügung als das grundlegende Flugzeug, aber sie sind schwierig, sich in einer dreidimensionalen, Großseriendichte-Geometrie zu einigen. CNTs werden in einer Geometrie der hohen Speicherdichte (d. h., ein vertikal ausgerichteter Wald) sogleich ausgerichtet, aber haben an hohen Anklage-Dichte-Oberflächen Mangel — die Flanken des CNTs sind dem grundlegenden Flugzeug von graphene ähnlich und stellen niedrige Anklage-Dichte außer aus, wo Rand-Defekte bestehen. Das Niederlegen einer hohen Speicherdichte von graphene foliates entlang ausgerichtetem CNTs kann die Gesamtanklage-Kapazität pro Einheit des nominellen Gebiets verglichen mit anderem Kohlenstoff nanostructures bedeutsam vergrößern.

Peapod

Kohlenstoff peapod ist ein neuartiges hybrides Kohlenstoff-Material, das fullerene innerhalb eines Kohlenstoff nanotube fängt. Es kann interessante magnetische Eigenschaften mit der Heizung und dem Bestrahlen besitzen. Es kann auch als ein Oszillator während theoretischer Untersuchungen und Vorhersagen angewandt werden.

Tasse-aufgeschoberter Kohlenstoff nanotubes

Tasse-aufgeschoberter Kohlenstoff nanotubes (CSCNTs) unterscheidet sich von anderen quasi-1D Kohlenstoff-Strukturen, die sich normalerweise als quasimetallische Leiter von Elektronen benehmen. CSCNTs Ausstellungsstück-Halbleiten-Handlungsweisen wegen der Stapeln-Mikrostruktur von graphene Schichten.

Äußerster Kohlenstoff nanotubes

Die Beobachtung des längsten Kohlenstoff nanotubes (18.5 Cm lang) wurde 2009 berichtet. Diese nanotubes wurden auf Substraten von Si mit einer verbesserten Methode der chemischen Dampf-Absetzung (CVD) angebaut und vertreten elektrisch gleichförmige Reihe von einzeln ummauertem Kohlenstoff nanotubes.

Der kürzeste Kohlenstoff nanotube ist die organische Zusammensetzung cycloparaphenylene, der Anfang 2009 synthetisiert wurde.

Der dünnste Kohlenstoff nanotube ist Sessel (2,2) CNT mit einem Diameter von 3 Å. Dieser nanotube wurde innerhalb von mehrummauertem Kohlenstoff nanotube angebaut. Das Zuweisen von Kohlenstoff nanotube Typ wurde durch die Kombination der hochauflösenden Übertragungselektronmikroskopie (HRTEM), Spektroskopie von Raman und Berechnungen der Dichte funktionellen Theorie (DFT) getan.

Der dünnste freistehende einzeln ummauerte Kohlenstoff nanotube ist ungefähr 4.3 Å im Durchmesser. Forscher haben vorgeschlagen, dass es entweder (5,1) oder (4,2) SWCNT sein kann, aber der genaue Typ von Kohlenstoff nanotube bleibt zweifelhaft. (3,3), (4,3) und (5,1) Kohlenstoff nanotubes (alle ungefähr 4 Å im Durchmesser) wurden mit der genaueren Abweichungskorrigierten hochauflösenden Übertragungselektronmikroskopie eindeutig identifiziert. Jedoch wurden sie innerhalb von doppelt ummauertem Kohlenstoff nanotubes gefunden.

Eigenschaften

Kraft

Kohlenstoff nanotubes ist die stärksten und steifsten Materialien, die noch in Bezug auf die Zugbelastung und das elastische Modul beziehungsweise entdeckt sind. Diese Kraft ergibt sich aus dem covalent sp zwischen den individuellen Kohlenstoff-Atomen gebildete Obligationen. 2000 wurde ein mehrummauerter Kohlenstoff nanotube geprüft, um eine Zugbelastung von 63 gigapascals (GPa) zu haben. (Für die Illustration übersetzt das in die Fähigkeit, Spannung eines Gewichts zu erleiden, das zu 6422 Kg auf einem Kabel mit dem Querschnitt von 1 Mm gleichwertig ist), Weitere Studien, geführt 2008, haben offenbart, dass individuelle CNT-Schalen Kräfte von bis zu ~100 GPa haben, der in der guten Abmachung mit Quant-Modellen / atomistischen Modellen ist. Da Kohlenstoff nanotubes eine niedrige Dichte für einen Festkörper 1.3 zu 1.4 g/cm, seiner spezifischen Kraft von bis zu 48,000 kN hat · M · Kg ist von bekannten Materialien im Vergleich zu den 154 kN von hohem Flussstahl am besten · M · Kg.

Unter der übermäßigen dehnbaren Beanspruchung werden die Tuben Plastikdeformierung erleben, was bedeutet, dass die Deformierung dauerhaft ist. Diese Deformierung beginnt an Beanspruchungen von etwa 5 % und kann zunehmen das Maximum spannen sich die Tuben erleben vor Bruch durch die Ausgabe der Beanspruchungsenergie.

Obwohl die Kraft von individuellen CNT-Schalen äußerst hoch ist, schwach Wechselwirkungen zwischen angrenzenden Schalen scheren und Tuben zu den bedeutenden Verminderungen der wirksamen Kraft von mehrummauertem Kohlenstoff nanotubes und Kohlenstoff nanotube Bündel unten zu nur einigen GPA'S führt. Diese Beschränkung ist kürzlich durch die Verwendung energiereichen Elektronausstrahlens gerichtet worden, welche crosslinks innere Schalen und Tuben, und effektiv die Kraft dieser Materialien zu ~60 GPa für mehrummauerten Kohlenstoff nanotubes und ~17 GPa für doppelt ummauerten Kohlenstoff nanotube Bündel vergrößert.

CNTs sind nicht fast als stark unter der Kompression. Wegen ihrer hohlen Struktur und hohen Aspekt-Verhältnisses neigen sie dazu, Knickung, wenn gelegt, unter dem zusammenpressenden, torsional, oder dem Verbiegen der Betonung zu erleben.

Experimentelle Beobachtung; theoretische Vorhersage

Die obengenannte Diskussion hat sich auf axiale Eigenschaften des nanotube bezogen, wohingegen einfache geometrische Rücksichten darauf hinweisen, dass Kohlenstoff nanotubes in der radialen Richtung viel weicher sein sollte als entlang der Tube-Achse. Tatsächlich hat die TEM Beobachtung der radialen Elastizität darauf hingewiesen, dass sogar die Kräfte von van der Waals zwei angrenzende nanotubes deformieren können. Experimente von Nanoindentation, die von mehreren Gruppen auf mehrummauertem Kohlenstoff nanotubes und sich klopfender/in Verbindung setzender Weise Atomkraft-Mikroskop-Maß durchgeführt sind, das auf einzeln ummauertem Kohlenstoff nanotube durchgeführt ist, haben das Modul von Young der Ordnung von mehreren GPa das Bestätigen angezeigt, dass CNTs tatsächlich in der radialen Richtung ziemlich weich sind.

Härte

Standard einzeln ummauerter Kohlenstoff nanotubes kann einem Druck bis zu 24GPa ohne Deformierung widerstehen. Sie erleben dann eine Transformation, um nanotubes superhart aufeinander abzustimmen. Maximaler Druck das gemessene Verwenden aktueller experimenteller Techniken ist ringsherum 55GPa. Jedoch brechen diese neue superharte Phase nanotubes an einem noch höheren, obgleich unbekannt, Druck zusammen.

Das Hauptteil-Modul der superharten Phase nanotubes ist 462 bis 546 GPa noch höher als dieser des Diamanten (420 GPa für einzelnen Diamantkristall).

Kinetische Eigenschaften

Mehrummauerte nanotubes sind vielfacher konzentrischer nanotubes genau hat innerhalb einander genistet. Diese stellen ein Anschlagen telescoping Eigentum aus, wodurch ein innerer nanotube Kern fast ohne Reibung innerhalb seiner Außennanotube-Schale gleiten kann, so ein atomar vollkommenes geradliniges oder Rotationslager schaffend.

Das ist eines der ersten wahren Beispiele der molekularen Nanotechnologie, der genauen Positionierung von Atomen, um nützliche Maschinen zu schaffen. Bereits ist dieses Eigentum verwertet worden, um den kleinsten Rotationsmotor in der Welt zu schaffen. Zukünftige Anwendungen wie ein Gigahertz mechanischer Oszillator werden auch vorgestellt.

Elektrische Eigenschaften

Wegen der Symmetrie und einzigartigen elektronischen Struktur von graphene betrifft die Struktur eines nanotube stark seine elektrischen Eigenschaften. Für einen gegebenen (n, m) nanotube, wenn n = M, der nanotube metallisch ist; wenn n  M ein Vielfache 3 ist, dann führt der nanotube mit einer sehr kleinen Band-Lücke halb, sonst ist der nanotube ein gemäßigter Halbleiter. So ist der ganze Sessel (n = m) nanotubes metallisch, und nanotubes (6,4), (9,1), führen usw. halb.

Jedoch hat diese Regel Ausnahmen, weil Krümmungseffekten in kleinem Diameter-Kohlenstoff nanotubes elektrische Eigenschaften stark beeinflussen können. So (5,0) ist SWCNT, der tatsächlich halbführen sollte, gemäß den Berechnungen metallisch. Ebenfalls umgekehrt - haben Zickzack und chiral SWCNTs mit kleinen Diametern, die metallisch sein sollten, begrenzte Lücke (Sessel bleiben nanotubes metallisch). In der Theorie kann metallischer nanotubes eine Dichte des elektrischen Stroms von 4 × 10 A/cm tragen, der mehr als 1,000mal größer ist als diejenigen von Metallen wie Kupfer, wo für den Kupferverbindungsstrom Dichten durch electromigration beschränkt werden.

Mehrummauerter Kohlenstoff nanotubes mit miteinander verbundenen inneren Schalen zeigt Supraleitfähigkeit mit einer relativ hohen Übergangstemperatur T = 12 K. Im Gegensatz ist der T-Wert eine Größenordnung tiefer für Taue von einzeln ummauertem Kohlenstoff nanotubes oder für MWNTs mit üblichen, miteinander nichtverbundenen Schalen.

Optische Eigenschaften

Welle-Absorption

Einer der mehr kürzlich erforschten Eigenschaften von mehrummauertem Kohlenstoff nanotubes (MWNTs) ist ihre Welle-Absorptionseigenschaften, spezifisch Mikrowellenabsorption.

Das Interesse an dieser Forschung ist wegen des aktuellen Militärs bedrängen wegen des Radars fesselnden Materialien (RAM) zu besser den Heimlichkeitseigenschaften des Flugzeuges und der anderen militärischen Fahrzeuge. Es hat etwas Forschung über die Füllung von MWNTs mit Metallen, wie Fe, Ni, Co gegeben, um usw. die Absorptionswirksamkeit von MWNTs im Mikrowellenregime zu vergrößern. So weit hat diese Forschung Verbesserungen sowohl in der maximalen Absorption als auch in Bandbreite der entsprechenden Absorption gezeigt.

Der Grund, den die Absorptionseigenschaften, wenn gefüllt, geändert haben, besteht darin, dass, wie man gezeigt hat, sich die komplizierte Durchdringbarkeit (μ) und Komplex permitivity (ε), gezeigt in Gleichungen 3 und 4, je nachdem geändert hat, wie die MWNTs genannt werden, und in welchem Medium sie aufgehoben werden. Die direkte Beziehung zwischen μ, ε, und den anderen Systemrahmen, die die Absorptionsbeispieldicke, d, und Frequenz, f betreffen, wird in Gleichungen 1 und 2 gezeigt, wo Z der normalisierte Eingangsscheinwiderstand ist. Wie gezeigt, in der Gleichung 2 ändern sich diese Eigenschaften durch die Frequenz. Wegen dessen ist es günstig, eine Grundlinie-Reflexionsdämpfung (R.L) zu setzen. das wird wirksam gehalten, und bestimmen Sie die Bandbreite innerhalb einer gegebenen Frequenz, die die gewünschte Reflexionsdämpfung erzeugt. Ein allgemeiner R.L., um für diesen Bandbreite-Entschluss zu verwenden, ist-10 DB, der einem Verlust von mehr als 90 % der eingehenden Welle entspricht. Diese Bandbreite wird gewöhnlich zur gleichen Zeit maximiert, wie die Absorption ist. Das wird durch die Zufriedenheit des Scheinwiderstands getan, der Bedingung vergleicht, Z = 1 kommend. In der geleisteten Arbeit an Peking Universität von Jiaotong wurde es gefunden, dass sich Fe gefüllt hat, hat MWNTs eine maximale Reflexionsdämpfung von-22.73 DB ausgestellt und hatte eine Bandbreite von 4.22 GHz für eine Reflexionsdämpfung von-10 DB.

& R.L. (DB) =20\left [\frac-1} +1} \right] \\

& = \sqrt {\\frac}} }\\tanh \left [j\left (\frac {2\pi fd} {c} \right) \sqrt} \right] \\

\end {richten} </Mathematik> {aus}

Thermaleigenschaften

Wie man

erwartet, sind alle nanotubes sehr gute Thermalleiter entlang der Tube, ein Eigentum ausstellend, das als "ballistische Leitung", aber gute Isolatoren seitlich zur Tube-Achse bekannt ist. Maße zeigen, dass ein SWNT ein Raumtemperaturthermalleitvermögen entlang seiner Achse von ungefähr 3500 W hat · M · K; vergleichen Sie das mit Kupfer, einem Metall, das für sein gutes Thermalleitvermögen weithin bekannt ist, das 385 W übersendet · M · K. Ein SWNT hat ein Raumtemperaturthermalleitvermögen über seine Achse (in der radialen Richtung) ungefähr 1.52 W · M · K, der fast so thermisch leitend ist wie Boden. Wie man schätzt, ist die Temperaturstabilität von Kohlenstoff nanotubes bis zu 2800 °C im Vakuum und ungefähr 750 °C in Luft.

Defekte

Als mit jedem Material betrifft die Existenz eines crystallographic Defekts die materiellen Eigenschaften. Defekte können in der Form von Atomvakanzen vorkommen. Hohe Niveaus solcher Defekte können die Zugbelastung um bis zu 85 % senken. Ein wichtiges Beispiel ist der Defekt von Stone Wales, der ein Pentagon und Heptagon-Paar durch die Neuordnung der Obligationen schafft. Wegen der sehr kleinen Struktur von CNTs ist die Zugbelastung der Tube von seinem schwächsten Segment auf eine ähnliche Weise zu einer Kette abhängig, wo die Kraft der schwächsten Verbindung die maximale Kraft der Kette wird.

Defekte von Crystallographic betreffen auch die elektrischen Eigenschaften der Tube. Ein allgemeines Ergebnis ist gesenktes Leitvermögen durch das fehlerhafte Gebiet der Tube. Ein Defekt in Salontyp-Tuben (der Elektrizität führen kann) kann das Umgebungsgebiet veranlassen, das Halbleiten zu werden, und einzelne Monoatomvakanzen veranlassen magnetische Eigenschaften.

Defekte von Crystallographic betreffen stark die Thermaleigenschaften der Tube. Solche Defekte führen zum Phonon-Zerstreuen, das der Reihe nach die Entspannungsrate des phonons vergrößert. Das reduziert den freien Mittelpfad und reduziert das Thermalleitvermögen von nanotube Strukturen. Transportsimulationen von Phonon zeigen an, dass stellvertretende Defekte wie Stickstoff oder Bor in erster Linie zum Zerstreuen von optischem Hochfrequenzphonons führen werden. Jedoch verursachen Defekte der größeren Skala wie Defekte von Stone Wales phonon, der sich über eine breite Reihe von Frequenzen zerstreut, zur größeren Verminderung des Thermalleitvermögens führend.

Eindimensionaler Transport

Wegen der nanoscale Dimensionen pflanzen sich Elektronen nur entlang der Achse der Tube fort, und Elektrontransport schließt viele Quant-Effekten ein. Wegen dessen wird Kohlenstoff nanotubes "oft eindimensional" genannt.

Giftigkeit

Die Giftigkeit von Kohlenstoff nanotubes ist eine wichtige Frage in der Nanotechnologie gewesen. Solche Forschung hat gerade begonnen. Die Daten sind noch fragmentarisch und der Kritik unterworfen. Einleitende Ergebnisse heben die Schwierigkeiten hervor, die Giftigkeit dieses heterogenen Materials zu bewerten. Rahmen wie Struktur, Größe-Vertrieb, Fläche, Oberflächenchemie, Flächenladung, und Ansammlungsstaat sowie Reinheit der Proben, haben beträchtlichen Einfluss auf die Reaktionsfähigkeit von Kohlenstoff nanotubes. Jedoch zeigen verfügbare Daten klar, dass, unter einigen Bedingungen, nanotubes Membranenbarrieren durchqueren kann, der darauf hinweist, dass, wenn Rohstoffe die Organe erreichen, sie schädliche Effekten wie entzündliche und fibrotic Reaktionen veranlassen können.

Eine Studie, die von Alexandra Porter von der Universität des Cambridges geführt ist, zeigt, dass CNTs in menschliche Zellen eingehen und im Zytoplasma anwachsen kann, Zelltod herbeiführend.

Ergebnisse von Nagestudien zeigen insgesamt, dass unabhängig vom Prozess, durch den CNTs synthetisiert wurden und die Typen und Beträge von Metallen, die sie enthalten haben, CNTs dazu fähig waren, Entzündung, epithelioid granulomas (mikroskopische Knötchen), fibrosis, und biochemische/toxikologische Änderungen in den Lungen zu erzeugen. Vergleichende Giftigkeit studiert, in dem Mäusen gegeben wurde, haben gleiche Gewichte von Testmaterialien gezeigt, dass SWCNTs toxischer waren als Quarz, der als ein ernstes Berufsgesundheitsrisiko, wenn dauernd eingeatmet, betrachtet wird. Als eine Kontrolle, wie man zeigte, hat ultrafeiner schwarzer Kohlenstoff minimale Lungenantworten erzeugt.

Die einer Nadel ähnliche Faser-Gestalt von CNTs ist Asbestfasern ähnlich. Das erhebt die Idee, dass der weit verbreitete Gebrauch von Kohlenstoff nanotubes zu pleural mesothelioma, einem Krebs des Futters der Lungen oder peritoneal mesothelioma, einem Krebs des Futters des Abdomens (beide führen kann, die durch die Aussetzung von Asbest verursacht sind). Eine kürzlich veröffentlichte Vorstudie unterstützt diese Vorhersage. Wissenschaftler haben das Mesothelial-Futter der Leibeshöhle von Mäusen zu langem mehrummauertem Kohlenstoff nanotubes ausgestellt und haben Asbest ähnliches, von der Länge abhängiges, pathogenes Verhalten beobachtet, das Entzündung und Bildung von Verletzungen bekannt als granulomas eingeschlossen hat.

Autoren der Studie hören auf:

Gemäß dem Mitverfasser Dr Andrew Maynard:

Obwohl weitere Forschung erforderlich ist, die verfügbaren Daten weist darauf hin, dass unter bestimmten Bedingungen besonders diejenigen, die chronische Aussetzung, Kohlenstoff nanotubes einschließen, eine ernste Gefahr zur menschlichen Gesundheit aufstellen können.

Synthese

Techniken sind entwickelt worden, um nanotubes in beträchtlichen Mengen, einschließlich der Kreisbogen-Entladung, Laser ablation, Hochdruckkohlenmonoxid (HiPco) und chemische Dampf-Absetzung (CVD) zu erzeugen. Die meisten dieser Prozesse finden im Vakuum oder mit Prozess-Benzin statt. Das CVD Wachstum von CNTs kann im Vakuum oder am atmosphärischen Druck vorkommen. Große Mengen von nanotubes können durch diese Methoden synthetisiert werden; Fortschritte in der Katalyse und den dauernden Wachstumsprozessen machen CNTs mehr gewerblich lebensfähig.

Kreisbogen-Entladung

Nanotubes wurden 1991 im Kohlenstoff-Ruß von Grafit-Elektroden während einer Kreisbogen-Entladung, durch das Verwenden eines Stroms von 100 Ampere beobachtet, der beabsichtigt war, um fullerenes zu erzeugen. Jedoch wurde die erste makroskopische Produktion von Kohlenstoff nanotubes 1992 von zwei Forschern am Grundlagenforschungslaboratorium von NEC gemacht. Die verwendete Methode war dasselbe als 1991. Während dieses Prozesses sublimiert der in der negativen Elektrode enthaltene Kohlenstoff wegen der Temperaturen der hohen Entladung. Weil nanotubes mit dieser Technik am Anfang entdeckt wurden, ist es die am meisten weit verwendete Methode der nanotube Synthese gewesen.

Der Ertrag für diese Methode ist bis zu 30 % durch das Gewicht, und es erzeugt sowohl einzeln - als auch mehrummauerter nanotubes mit Längen von bis zu 50 Mikrometern mit wenigen Strukturdefekten.

Laser ablation

Im Laser ablation Prozess verdunstet ein pulsierter Laser ein Grafit-Ziel in einem Hoch-Temperaturreaktor, während ein träges Benzin in den Raum abgezapft wird. Nanotubes entwickeln sich auf den kühleren Oberflächen des Reaktors, weil sich der verdunstete Kohlenstoff verdichtet. Eine wasserabgekühlte Oberfläche kann ins System eingeschlossen werden, um den nanotubes zu sammeln.

Dieser Prozess wurde von Dr Richard Smalley und Mitarbeitern an der Reisuniversität entwickelt, die zur Zeit der Entdeckung von Kohlenstoff nanotubes, Metalle mit einem Laser sprengten, um verschiedene Metallmoleküle zu erzeugen. Als sie von der Existenz von nanotubes gehört haben, haben sie die Metalle durch den Grafit ersetzt, um mehrummauerten Kohlenstoff nanotubes zu schaffen. Später in diesem Jahr hat die Mannschaft eine Zusammensetzung des Grafits verwendet, und Metallkatalysator-Partikeln (war der beste Ertrag von einer Kobalt- und Nickel-Mischung), einzeln ummauerten Kohlenstoff nanotubes zu synthetisieren.

Der Laser ablation Methode gibt ungefähr 70 % nach und erzeugt in erster Linie einzeln ummauerten Kohlenstoff nanotubes mit einem kontrollierbaren durch die Reaktionstemperatur bestimmten Diameter. Jedoch ist es teurer entweder als die Kreisbogen-Entladung oder als chemische Dampf-Absetzung.

Chemische Dampf-Absetzung (CVD)

Die katalytische Dampf-Phase-Absetzung von Kohlenstoff wurde zuerst 1959 berichtet, aber erst als 1993, dass Kohlenstoff nanotubes durch diesen Prozess gebildet wurde. 2007 haben Forscher an der Universität von Cincinnati (UC) einen Prozess entwickelt, um ausgerichteten Kohlenstoff nanotube Reihe der 18-Mm-Länge auf FirstNano ET3000 Kohlenstoff nanotube Wachstumssystem anzubauen.

Während CVD ist ein Substrat mit einer Schicht von Metallkatalysator-Partikeln, meistens Nickel, Kobalt, Eisen oder eine Kombination bereit. Das Metall nanoparticles kann auch durch andere Wege, einschließlich der Verminderung von Oxyden oder Oxyden feste Lösungen erzeugt werden. Die Diameter der nanotubes, die angebaut werden sollen, sind mit der Größe der Metallpartikeln verbunden. Das kann vom gemusterten kontrolliert (oder maskiert werden) die Absetzung des Metalls, Ausglühens, oder durch das Plasmaätzen einer Metallschicht. Das Substrat wird zu ungefähr 700°C geheizt. Um das Wachstum von nanotubes zu beginnen, wird zwei Benzin in den Reaktor abgezapft: ein Prozess-Benzin (wie Ammoniak, Stickstoff oder Wasserstoff) und ein Kohlenstoff enthaltendes Benzin (wie Acetylen, Äthylen, Vinylalkohol oder Methan). Nanotubes wachsen an den Seiten des Metallkatalysators; das Kohlenstoff enthaltende Benzin wird an der Oberfläche der Katalysator-Partikel auseinander gebrochen, und der Kohlenstoff wird zu den Rändern der Partikel transportiert, wo es den nanotubes bildet. Dieser Mechanismus wird noch studiert. Die Katalysator-Partikeln können an den Tipps des Wachsens nanotube während des Wachstumsprozesses bleiben, oder an der Nanotube-Basis, abhängig vom Festkleben zwischen der Katalysator-Partikel und dem Substrat bleiben. Die katalytische Thermalzergliederung des Kohlenwasserstoffs ist ein aktives Gebiet der Forschung geworden und kann ein viel versprechender Weg für die Massenfertigung von CNTs sein. Bettreaktor von Fluidised ist der am weitesten verwendete Reaktor für die CNT Vorbereitung. Die Skala des Reaktors ist die Hauptherausforderung.

CVD ist eine übliche Methodik für die kommerzielle Produktion von Kohlenstoff nanotubes. Für diesen Zweck wird das Metall nanoparticles mit einer Katalysator-Unterstützung wie MgO oder AlO gemischt, um die Fläche für den höheren Ertrag der katalytischen Reaktion des Kohlenstoff feedstock mit den Metallpartikeln zu vergrößern. Ein Problem in diesem Synthese-Weg ist die Eliminierung der Katalysator-Unterstützung über eine saure Behandlung, die manchmal die ursprüngliche Struktur des Kohlenstoff nanotubes zerstören konnte. Jedoch haben sich alternative Katalysator-Unterstützungen, die in Wasser auflösbar sind, wirksam für das nanotube Wachstum erwiesen.

Wenn ein Plasma durch die Anwendung eines starken elektrischen Feldes während des Wachstumsprozesses erzeugt wird (Plasma hat chemische Dampf-Absetzung erhöht), dann wird das nanotube Wachstum der Richtung des elektrischen Feldes folgen. Durch die Anpassung der Geometrie des Reaktors ist es möglich, vertikal ausgerichteten Kohlenstoff nanotubes (d. h., Senkrechte zum Substrat), eine Morphologie zu synthetisieren, die von Interesse Forschern gewesen ist, die für die Elektronemission von nanotubes interessiert sind. Ohne das Plasma werden die resultierenden nanotubes häufig zufällig orientiert. Unter bestimmten Reaktionsbedingungen, sogar ohne ein Plasma, wird nah nanotubes unter Drogeneinfluss eine vertikale Wachstumsrichtung aufrechterhalten, die auf eine dichte Reihe von Tuben hinausläuft, die einem Teppich oder Wald ähneln.

Der verschiedenen Mittel für die nanotube Synthese zeigt CVD den grössten Teil der Versprechung für die Industrieskala-Absetzung wegen seines Verhältnisses des Preises/Einheit, und weil CVD dazu fähig ist, nanotubes direkt auf einem gewünschten Substrat anzubauen, wohingegen der nanotubes in den anderen Wachstumstechniken gesammelt werden muss. Die Wachstumsseiten sind durch die sorgfältige Absetzung des Katalysators kontrollierbar. 2007 hat eine Mannschaft von der Meijo Universität eine hohe Leistungsfähigkeit CVD Technik demonstriert, um Kohlenstoff nanotubes vom Kampfer anzubauen. Forscher an der Reisuniversität, die bis neulich vom verstorbenen Richard Smalley geführt ist, haben sich nach der Entdeckung von Methoden konzentriert, große, reine Beträge von besonderen Typen von nanotubes zu erzeugen. Ihre Annäherung baut lange Fasern von vieler Kern-Kürzung von einem einzelnen nanotube an; wie man fand, waren alle resultierenden Fasern desselben Diameters wie der ursprüngliche nanotube und werden erwartet, desselben Typs wie der ursprüngliche nanotube zu sein.

Superwachstum CVD

Superwachstum CVD (wassergeholfene chemische Dampf-Absetzung) Prozess wurde von Kenji Hata, Sumio Iijima und Mitarbeitern an AIST, Japan entwickelt. In diesem Prozess werden die Tätigkeit und Lebenszeit des Katalysators durch die Hinzufügung von Wasser in den CVD Reaktor erhöht. Dichte mit dem Millimeter hohe nanotube "Wälder", ausgerichtet normal zum Substrat, wurden erzeugt. Die Waldwachstumsrate, konnte als ausgedrückt werden

:

In dieser Gleichung ist β die anfängliche Wachstumsrate und ist die charakteristische Katalysator-Lebenszeit.

Ihre spezifische Oberfläche überschreitet 1,000 m/g (bedeckt) oder 2,200 (unverkorkte) m/g, den Wert von 400-1.000 m/g für Proben von HiPco übertreffend. Die Synthese-Leistungsfähigkeit ist ungefähr 100mal höher als für den Laser ablation Methode. Die Zeit, die erforderlich ist, SWNT Wälder der Höhe von 2.5 Mm durch diese Methode zu machen, war 10 Minuten 2004. Jene SWNT Wälder können vom Katalysator leicht getrennt werden, sauberes SWNT Material (Reinheit> 99.98 %) ohne weitere Reinigung nachgebend. Zum Vergleich als - gewachsener HiPco enthalten CNTs ungefähr 5-35 % Metallunreinheiten; es wird deshalb durch die Streuung und centrifugation gereinigt, der den nanotubes beschädigt. Der Superwachstumsprozess vermeidet dieses Problem. Gestaltet hat sich hoch organisiert einzeln ummauerte nanotube Strukturen wurden mit der Superwachstumstechnik erfolgreich fabriziert.

Die Massendichte des Superwachstums CNTs ist ungefähr 0.037 g/cm. Es ist viel niedriger als dieses von herkömmlichen CNT Pudern (~1.34 g/cm) wahrscheinlich weil die Letzteren Metalle und amorphen Kohlenstoff enthalten.

Die Superwachstumsmethode ist grundsätzlich eine Schwankung von CVD. Deshalb ist es möglich, materiell zu wachsen, SWNT, DWNTs und MWNTs enthaltend, und ihre Verhältnisse durch die Einstimmung der Wachstumsbedingungen zu verändern. Ihre Verhältnisse ändern sich durch die Dünnheit des Katalysators. Viele MWNTs werden eingeschlossen, so dass das Diameter der Tube breit ist.

Die vertikal ausgerichteten nanotube Wälder entstehen aus einer "schwirrenden Wirkung", wenn sie in ein Lösungsmittel versenkt und ausgetrocknet werden. Die schwirrende Wirkung wird durch die Oberflächenspannung des Lösungsmittels und der Kräfte von van der Waals zwischen dem Kohlenstoff nanotubes verursacht. Es richtet den nanotubes in ein dichtes Material aus, das in verschiedenen Gestalten, wie Platten und Bars, durch die Verwendung schwacher Kompression während des Prozesses gebildet werden kann. Densification vergrößert die Härte von Vickers vor ungefähr 70mal, und Dichte ist 0.55 g/cm. Der gepackte Kohlenstoff nanotubes ist mehr als 1 Mm lang und hat eine Kohlenstoff-Reinheit von 99.9 % oder höher; sie behalten auch die wünschenswerten Anordnungseigenschaften des nanotubes Waldes.

Natürliche, beiläufige und kontrollierte Flamme-Umgebungen

Fullerenes und Kohlenstoff nanotubes sind nicht notwendigerweise Produkte von hochtechnologischen Laboratorien; sie werden in solchen weltlichen Plätzen als gewöhnliche Flammen allgemein gebildet, die durch das brennende Methan, Äthylen und Benzol erzeugt sind, und sie sind im Ruß sowohl von Innen-als auch von Außenluft gefunden worden. Jedoch können diese natürlich vorkommenden Varianten in der Größe und Qualität hoch unregelmäßig sein, weil die Umgebung, in der sie erzeugt werden, häufig hoch nicht kontrolliert ist. So, obwohl sie in einigen Anwendungen verwendet werden können, können sie im hohen Grad der Gleichförmigkeit fehlen, die notwendig ist, um die vielen Bedürfnisse sowohl nach der Forschung als auch nach Industrie zu befriedigen. Neue Anstrengungen haben sich darauf konzentriert, gleichförmigeren Kohlenstoff nanotubes in kontrollierten Flamme-Umgebungen zu erzeugen. Solche Methoden haben Versprechung für die groß angelegte, preisgünstige nanotube Synthese, obwohl sie sich mit dem schnellen Entwickeln der in großem Umfang CVD Produktion bewerben müssen.

Anwendungszusammenhängende Probleme

Viele elektronische Anwendungen von Kohlenstoff nanotubes verlassen sich entscheidend auf Techniken des auswählenden Produzierens entweder das Halbleiten oder metallischer CNTs vorzugsweise eines bestimmten chirality. Mehrere Methoden, das Halbleiten und metallischen CNTs zu trennen, sind bekannt, aber die meisten von ihnen sind für groß angelegte technologische Prozesse noch nicht passend. Die effizienteste Methode verlässt sich auf den Dichte-Anstieg ultracentrifugation, der gesurfactant-wickelten nanotubes durch den Minutenunterschied in ihrer Dichte trennt. Dieser Dichte-Unterschied übersetzt häufig in den Unterschied im nanotube Diameter und den (halb)-Leiten-Eigenschaften. Eine andere Methode der Trennung verwendet eine Folge des Einfrierens, des Auftauens und der Kompression von im agarose Gel eingebettetem SWNTs. Dieser Prozess läuft auf eine Lösung hinaus, die metallischen 70-%-SWNTs enthält, und verlässt ein Gel, das 95 % enthält, die SWNTs halbführen. Die verdünnten durch diese Methode getrennten Lösungen zeigen verschiedene Farben. Außerdem kann SWNTs durch die Säulenchromatographie-Methode getrennt werden. Ertrag ist 95 % im Halbleiter-Typ SWNT und 90 % im metallischen Typ SWNT.

Zusätzlich zur Trennung des Halbleitens und metallischen SWNTs ist es zur Sorte SWNTs durch die Länge, das Diameter und chirality möglich. Das höchste Entschlossenheitslänge-Sortieren, mit der Länge-Schwankung der SWNT Diameter-Trennung ist durch das Verwenden des Dichte-Anstiegs ultracentrifugation (DGU) surfactant-verstreuter SWNTs und durch die mit dem Ionaustauschchromatographie (IEC) für die DNA-SWNT erreicht worden. Die Reinigung von individuellem chiralities ist auch mit IEC der DNA-SWNT demonstriert worden: Spezifische kurze DNA oligomers kann verwendet werden, um individuellen SWNT chiralities zu isolieren. So weit sind 12 chiralities an der Reinheit im Intervall von 70 % für (8,3) und (9,5) SWNTs zu 90 % für (6,5), (7,5) und (10,5) SWNTs isoliert worden. Es hat erfolgreiche Anstrengungen gegeben zu integrieren diese haben nanotubes in Geräte, zum Beispiel FETs gereinigt.

Eine Alternative zur Trennung ist Entwicklung eines auswählenden Wachstums des Halbleitens oder metallischen CNTs. Kürzlich wurde ein neues CVD Rezept, das eine Kombination von Vinylalkohol und Methanol-Benzin und Quarzsubstraten einschließt, die auf horizontal ausgerichtete Reihe von 95-98 % hinauslaufen, die nanotubes halbführen, bekannt gegeben.

Nanotubes werden gewöhnlich auf nanoparticles von magnetischem Metall (Fe, Co) gewachsen, die Produktion von elektronischen (spintronic) Geräten erleichtert. Insbesondere die Kontrolle des Stroms durch einen Feldwirkungstransistor durch das magnetische Feld ist in solch einer einzelnen Tube nanostructure demonstriert worden.

Aktuelle Anwendungen

Aktueller Gebrauch und Anwendung von nanotubes sind größtenteils auf den Gebrauch des Hauptteils nanotubes beschränkt worden, der eine Masse eher unorganisierter Bruchstücke von nanotubes ist. Seien Sie sperrig nanotube Materialien können eine dieser von individuellen Tuben ähnliche Zugbelastung nie erreichen, aber solche Zusammensetzungen können dennoch für viele Anwendungen genügend Kräfte nachgeben. Hauptteil-Kohlenstoff nanotubes ist bereits als zerlegbare Fasern in Polymern verwendet worden, um die mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften des Hauptteil-Produktes zu verbessern.

• Easton-Bell Sports, Inc. ist in der Partnerschaft mit Zyvex Leistungsmaterialien, mit der CNT Technologie in mehreren ihren Rad-Bestandteilen — einschließlich Wohnung und Steiger-Lenkstangen, Kurbeln, Gabeln, seatposts, Stämme und Luftbars gewesen.
• Zyvex Technologies hat auch einen 54' Seebehälter, der Piranha der Unbemannte Oberflächenbehälter, als ein Technologiedemonstrant dafür gebaut, was das mögliche Verwenden CNT Technologie ist. CNTs helfen, die Strukturleistung des Behälters zu verbessern, auf ein Leichtgewichts-8,000-Pfd.-Boot hinauslaufend, das eine Nutzlast von 15,000 Pfd. mehr als eine Reihe von 2,500 Meilen tragen kann.
• Europäischer Amroy-Oy verfertigt Kohlenstoff von Hybtonite nanoepoxy Harze, wo Kohlenstoff nanotubes zum Band zu Epoxydharz chemisch aktiviert worden ist, auf ein zerlegbares Material hinauslaufend, das um 20 % bis 30 % stärker ist als andere zerlegbare Materialien. Es ist für Windturbinen, Seefarben und Vielfalt der Sportausrüstung wie Skis, Eishockeyschläger, Baseball-Fledermäuse verwendet worden, Pfeile und Surfbretter jagend.

Andere aktuelle Anwendungen schließen ein:

• Tipps für das Atomkraft-Mikroskop untersuchen
• in der Gewebetechnik kann Kohlenstoff nanotubes als Gerüst für das Knochen-Wachstum handeln

Potenzielle Anwendungen

: Siehe auch für letzte aktuelle Anwendungen: Zeitachse von Kohlenstoff nanotubes

Die Kraft und Flexibilität von Kohlenstoff nanotubes machen sie des potenziellen Gebrauches im Steuern anderer nanoscale Strukturen, der darauf hinweist, dass sie eine wichtige Rolle in der Nanotechnologie-Technik haben werden. Die höchste Zugbelastung einer Person hat Kohlenstoff nanotube mehrummauert ist geprüft worden, um zu sein, ist 63 GPa. Kohlenstoff nanotubes wurde in Damaskus Stahl aus dem 17. Jahrhundert gefunden, vielleicht helfend, für die legendäre Kraft der daraus gemachten Schwerter verantwortlich zu sein.

Strukturell

Wegen der höheren mechanischen Eigenschaften des nanotube von Kohlenstoff sind viele Strukturen im Intervall von täglichen Sachen wie Kleidung und Sportausrüstung vorgeschlagen worden, um Jacken und Raumaufzüge zu bekämpfen. Jedoch wird der Raumaufzug weitere Anstrengungen in der Raffinierung von Kohlenstoff nanotube Technologie verlangen, weil die praktische Zugbelastung von Kohlenstoff nanotubes noch außerordentlich verbessert werden kann.

Für die Perspektive sind hervorragende Durchbrüche bereits gemacht worden. Das Wegbahnen für Arbeit, die von Ray H. Baughman am Institut von NanoTech geführt ist, hat gezeigt, dass einzelner und mehrummauerter nanotubes Materialien mit der in den künstlichen und natürlichen Welten unvergleichlichen Schwierigkeit erzeugen kann.

Kohlenstoff nanotubes ist auch ein viel versprechendes Material als Bausteine im Lebens-Mimetic hierarchische zerlegbare Materialien gegeben ihre außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften (~1TPa im Modul und ~100 GPa in der Kraft). Initiale versucht sich zu vereinigen CNTs in hierarchische Strukturen hat zu mechanischen Eigenschaften geführt, die bedeutsam niedriger waren als diese erreichbaren Grenzen. Windle. sind in der situ Drehen-Methode der chemischen Dampf-Absetzung (CVD) gewöhnt gewesen, dauernde CNT Garne von CVD angebauter CNT aerogels zu erzeugen. Mit dieser Technologie haben sie CNT Garne mit Kräften nicht weniger als ~9 GPa an kleinen Eichmaß-Längen von ~1 Mm jedoch fabriziert, Defekte sind auf die Verminderung der spezifischen Kraft zu ~1 GPa an 20-Mm-Eichmaß-Länge hinausgelaufen. Espinosa. hat hohe Leistungs-DWNT-Polymer-Zusammensetzungsgarne durch die Drehung und das Ausdehnen von Zierbändern zufällig orientierter Bündel von mit polymeren organischen Zusammensetzungen dünn angestrichenem DWNTs entwickelt. Diese DWNT-Polymer-Garne haben ungewöhnlich hohe Energie zum Misserfolg von ~100 J ausgestellt · g (vergleichbar mit einem der zähsten natürlichen Materialien - Spinne-Seide), und Kraft nicht weniger als ~1.4 GPa. Anstrengung ist andauernd, um CNT Zusammensetzungen zu erzeugen, die zähere Matrixmaterialien wie Kevlar vereinigen, um weiter die mechanischen Eigenschaften zu denjenigen von individuellem CNTs zu übertreffen.

Wegen der hohen mechanischen Kraft von Kohlenstoff nanotubes wird Forschung ins Weben von ihnen in die Kleidung gemacht, um Stoß-Beweis und kugelsichere Kleidung zu schaffen. Der nanotubes würde die Kugel effektiv verhindern, in den Körper einzudringen, obwohl die kinetische Energie der Kugel wahrscheinlich gebrochene Knochen und innere Blutung verursachen würde.

In elektrischen Stromkreisen

Mit Sitz in Nanotube Transistoren, auch bekannt als Kohlenstoff nanotube Feldwirkungstransistoren (CNTFETs), sind gemacht worden das funktioniert bei der Raumtemperatur, und die zur Digitalschaltung mit einem einzelnen Elektron fähig sind. Jedoch ist ein Haupthindernis für die Verwirklichung von nanotubes der Mangel an der Technologie für die Massenproduktion gewesen. 2001 haben Forscher von IBM demonstriert, wie metallischer nanotubes zerstört werden kann, das Halbleiten von für den Gebrauch als Transistoren zurücklassend. Ihr Prozess wird "konstruktive Zerstörung genannt," der die automatische Zerstörung von fehlerhaftem nanotubes auf der Oblate einschließt. Dieser Prozess gibt jedoch nur Kontrolle über die elektrischen Eigenschaften auf einer statistischen Skala.

Das Potenzial von Kohlenstoff nanotubes wurde 2003 demonstriert, als ballistische Raumtemperaturtransistoren mit ohmic Metallkontakten und hohem-k Tor-Dielektrikum berichtet wurden, sich 20-30x höher AUF dem Strom zeigend, als der modernste Si MOSFETs. Das hat einen wichtigen Fortschritt im Feld präsentiert, weil, wie man zeigte, CNT Si potenziell überboten hat. Zurzeit war eine Hauptherausforderung ohmic Metallkontakt-Bildung. In dieser Beziehung, wie man zeigte, hat Palladium, das ein Metall der hohen Arbeitsfunktion ist, Schottky Kontakte ohne Barrieren zum Halbleiten nanotubes mit Diametern> 1.7 nm ausgestellt.

Integrierter Speicherstromkreis des ersten nanotube wurde 2004 gemacht. Eine der Hauptherausforderungen hat das Leitvermögen von nanotubes geregelt. Abhängig von feinen Oberflächeneigenschaften kann ein nanotube als ein einfacher Leiter oder als ein Halbleiter handeln. Eine völlig automatisierte Methode ist jedoch entwickelt worden, um Nichthalbleiter-Tuben zu entfernen.

Eine andere Weise, Kohlenstoff nanotube Transistoren zu machen, hat zufällige Netze von ihnen verwenden sollen. Indem man so Durchschnitte alle ihre elektrischen Unterschiede tut, und man kann Geräte im in großem Umfang am Oblate-Niveau erzeugen. Diese Annäherung wurde zuerst von Nanomix Inc. (Datum des ursprünglichen Anwendungsjunis 2002) patentiert. Es wurde zuerst in der akademischen Literatur vom USA-Marineforschungslabor 2003 durch die unabhängige Forschungsarbeit veröffentlicht. Diese Annäherung hat auch Nanomix ermöglicht, den ersten Transistor auf einem flexiblen und durchsichtigen Substrat zu machen.

Große Strukturen von Kohlenstoff nanotubes können für das Thermalmanagement von elektronischen Stromkreisen verwendet werden. Ein etwa 1 mit dem Mm dicker Kohlenstoff nanotube Schicht wurde als ein spezielles Material verwendet, um Kühler, das zu fabrizieren, Materialien haben sehr niedrige Dichte, ~20mal niedrigeres Gewicht als eine ähnliche Kupferstruktur, während die kühl werdenden Eigenschaften für die zwei Materialien ähnlich sind.

Insgesamt ist das Verbinden von Kohlenstoff nanotubes als Transistoren in Logiktor-Stromkreise mit mit der modernen CMOS Technologie vergleichbaren Dichten noch nicht demonstriert worden.

Als elektrische Kabel und Leitungen

Leitungen, um elektrischen Strom zu tragen, können von reinem nanotubes und Nanotube-Polymer-Zusammensetzungen fabriziert werden. Kürzlich kleine Leitungen sind mit dem spezifischen Leitvermögen außerordentliches Kupfer und Aluminium fabriziert worden; diese Kabel sind der höchste Leitvermögen-Kohlenstoff nanotube und auch die höchsten Leitvermögen-Nichtmetall-Kabel.

Als Papierbatterien

Eine Papierbatterie ist eine Batterie, die konstruiert ist, um eine papierdünne Platte von Zellulose zu verwenden (der der Hauptbestandteil von regelmäßigem Papier ist, unter anderem) hat mit ausgerichtetem Kohlenstoff nanotubes aufgegossen. Die nanotubes handeln als Elektroden; das Erlauben die Speichergeräte, Elektrizität zu führen. Die Batterie, die sowohl als eine Lithiumion-Batterie als auch als ein Superkondensator fungiert, kann eine lange, unveränderliche Macht-Produktion zur Verfügung stellen, die mit einer herkömmlichen Batterie, sowie einem schnellen Ausbruch eines Superkondensators von hoher Energie vergleichbar ist —, und während eine herkömmliche Batterie mehrere getrennte Bestandteile enthält, integriert die Papierbatterie alle Batteriebestandteile in einer einzelnen Struktur, es mehr effiziente Energie machend.

Sonnenzellen

Eine der viel versprechenden Anwendungen von einzeln ummauertem Kohlenstoff nanotubes (SWNTs) ist ihr Gebrauch in Sonnenkollektoren wegen ihrer starken UV/Vis-NIR Absorptionseigenschaften. Forschung hat gezeigt, dass sie eine beträchtliche Zunahme in der Leistungsfähigkeit, sogar an ihrem Strom unoptimierter Staat zur Verfügung stellen können. Am Institut von New Jersey für die Technologie entwickelte Sonnenzellen verwenden einen Kohlenstoff nanotube Komplex, der durch eine Mischung von Kohlenstoff nanotubes und Kohlenstoff buckyballs gebildet ist (bekannt als fullerenes), um einer Schlange ähnliche Strukturen zu bilden. Buckyballs fangen Elektronen, aber sie können Elektronen nicht fließen lassen. Fügen Sie Sonnenlicht hinzu, um die Polymer zu erregen, und der buckyballs wird die Elektronen ergreifen. Nanotubes, sich wie Kupferleitungen benehmend, wird dann im Stande sein, die Elektronen oder den aktuellen Fluss zu machen.

Zusätzliche Forschung ist beim Schaffen von SWNT Hybride-Sonnenkollektoren geführt worden, um die Leistungsfähigkeit weiter zu vergrößern. Diese Hybriden werden durch das Kombinieren von SWNT'S mit photexcitable Elektronendonatoren geschaffen, um die Zahl von erzeugten Elektronen zu steigern. Es ist gefunden worden, dass die Wechselwirkung zwischen dem photoaufgeregten porphrin und SWNT Electro-Loch-Paare an den SWNT-Oberflächen erzeugt. Dieses Phänomen ist experimentell beobachtet worden, und trägt praktisch zu einer Zunahme in der Leistungsfähigkeit bis zu 8.5 % bei.

Wasserstofflagerung

Zusätzlich zum im Stande Sein, elektrische Energie zu versorgen, hat es etwas Forschung im Verwenden von Kohlenstoff nanotubes gegeben, um als eine Kraftstoffquelle zu verwendenden Wasserstoff zu versorgen. Durch das Ausnutzen die Kapillareffekte des kleinen Kohlenstoff nanotubes ist es möglich, gasses in der hohen Speicherdichte innen einzeln ummauerter nanotubes zu kondensieren. Das berücksichtigt gasses, am meisten namentlich Wasserstoff (H), um an hohen Speicherdichten versorgt zu werden, ohne in eine Flüssigkeit kondensiert zu werden. Potenziell konnte diese Lagerungsmethode auf Fahrzeugen im Platz von Gaskraftstofftanks für ein wasserstoffangetriebenes Auto verwendet werden. Ein aktuelles Problem bezüglich wasserstoffangetriebener Fahrzeuge ist die Lagerung an Bord des Brennstoffs. Aktuelle Lagerungsmethoden schließen das Abkühlen und Kondensieren vom H Benzin zu einem flüssigen Staat für die Lagerung ein, die einen Verlust der potenziellen Energie zwischen (25 - 45 %) wenn im Vergleich zur mit dem gasartigen Staat vereinigten Energie verursacht. Die Lagerung mit SWNTs würde erlauben, den H2 in seinem gasartigen Staat zu behalten, dadurch die Lagerung effciency vergrößernd. Diese Methode berücksichtigt ein Volumen zum zu diesem von angetriebenen Fahrzeugen des aktuellen Benzins ein bisschen kleineren Energieverhältnis, eine ein bisschen niedrigere, aber vergleichbare Reihe berücksichtigend.

Ultrakondensatoren

Das MIT Laboratorium für Elektromagnetische und Elektronische Systeme verwendet nanotubes, um Ultrakondensatoren zu verbessern. Die in herkömmlichen Ultrakondensatoren verwendete Aktivkohle hat viele kleine hohle Räume der verschiedenen Größe, die zusammen eine große Oberfläche schaffen, um elektrische Anklage zu versorgen. Aber weil Anklage in elementare Anklagen, d. h. Elektronen gequantelt wird, und jede solche elementare Anklage einen minimalen Raum braucht, ist ein bedeutender Bruchteil der Elektrode-Oberfläche für die Lagerung nicht verfügbar, weil die hohlen Räume mit den Voraussetzungen der Anklage nicht vereinbar sind. Mit einer nanotube Elektrode können die Räume zur Größe — wenigen zu groß oder zu klein geschneidert werden — und folglich sollte die Kapazität beträchtlich vergrößert werden.

Radarabsorption

Radare arbeiten in der Mikrowellenfrequenzreihe, die von MWNTs gefesselt sein kann. Die Verwendung des MWNTs zum Flugzeug würde den Radar veranlassen, absorbiert zu werden, und deshalb scheinen, eine kleinere Unterschrift zu haben. Eine solche Anwendung konnte sein, den nanotubes auf das Flugzeug zu malen. Kürzlich hat es etwas geleistete Arbeit an der Universität Michigans bezüglich Kohlenstoff nanotubes Nützlichkeit als Heimlichkeitstechnologie auf dem Flugzeug gegeben. Es ist gefunden worden, dass zusätzlich zum Radar fesselnde Eigenschaften die nanotubes weder widerspiegeln noch Streuung sichtbares Licht, es im Wesentlichen unsichtbar nachts, viel wie Malerei aktuellen außer dem viel wirksameren schwarzen Heimlichkeitsflugzeuges machend. Strombegrenzungen in der Herstellung bedeuten jedoch, dass die aktuelle Produktion des nanotube-gekleideten Flugzeuges nicht möglich ist. Eine Theorie, diese Strombegrenzungen zu überwinden, ist, kleine Partikeln mit dem nanotubes zu bedecken und die nanotube-bedeckten Partikeln in einem Medium wie Farbe aufzuheben, die dann auf eine Oberfläche wie ein Heimlichkeitsflugzeug angewandt werden kann.

Medizinisch

In der Krebs-Therapie von Kanzius wird einzeln ummauerter Kohlenstoff nanotubes um krebsbefallene Zellen eingefügt, hat dann mit Funkwellen erregt, der sie veranlasst, anzuheizen und die Umgebungszellen zu töten.

Forscher an der Reisuniversität, Radboud Universität Nijmegen Medizinisches Zentrum und Universität Kaliforniens, hat Flussufer gezeigt, dass Kohlenstoff nanotubes und ihr Polymer nanocomposites passende Schafott-Materialien für die Knochen-Zellproliferation und Knochen-Bildung sind.

Andere Anwendungen

Kohlenstoff nanotubes ist in nanoelectromechanical Systemen, einschließlich mechanischer Speicherelemente (NRAM durchgeführt worden von Nantero Inc. entwickelt zu werden), und nanoscale elektrische Motoren (sieh Nanomotor oder Nanotube nanomotor).

Im Mai 2005 hat Nanomix Inc. auf dem Markt einen Wasserstoffsensor gelegt, der Kohlenstoff nanotubes auf einer Silikonplattform integriert hat. Seitdem hat Nanomix viele solche Sensoranwendungen, solcher als im Feld von Kohlendioxyd, Stickoxyd, Traubenzucker, DNA-Entdeckung usw. patentiert.

Eikos Inc von Franklin, Massachusetts and Unidym Inc. des Silikontales, entwickelt Kalifornien durchsichtige, elektrisch leitende Filme von Kohlenstoff nanotubes, um Indium-Zinnoxyd (ITO) zu ersetzen. Kohlenstoff nanotube Filme ist wesentlich mechanischer robust als ITO Filme, sie ideal für die hohe Zuverlässigkeit touchscreens und flexiblen Anzeigen machend. Druckfähige wasserbasierte Tinten von Kohlenstoff nanotubes werden gewünscht, um der Produktion dieser Filme zu ermöglichen, ITO zu ersetzen. Filme von Nanotube zeigen Versprechung für den Gebrauch in Anzeigen für Computer, Mobiltelefone, PDAs und ATMs.

Ein nanoradio, ein Radioempfänger, der aus einem einzelnen nanotube besteht, wurde 2007 demonstriert. 2008 wurde es gezeigt, dass eine Platte von nanotubes als ein Lautsprecher funktionieren kann, wenn ein Wechselstrom angewandt wird. Der Ton wird durch das Vibrieren, aber thermoacoustically nicht erzeugt.

Ein Schwungrad, das aus Kohlenstoff nanotubes gemacht ist, konnte an der äußerst hohen Geschwindigkeit auf einer magnetischen Schwimmachse in einem Vakuum gesponnen werden, und potenziell Energie an einer Dichte versorgen, die sich diesem von herkömmlichen fossilen Brennstoffen nähert. Da Energie dazu hinzugefügt und von Schwungrädern sehr effizient in der Form der Elektrizität entfernt werden kann, könnte das eine Weise anbieten, Elektrizität zu versorgen, den elektrischen Bratrost effizientere und variable Macht-Lieferanten (wie Windturbinen) nützlicher im Decken des Energiebedarfs machend. Die Nützlichkeit davon hängt schwer auf die Kosten ab, massive, ungebrochene nanotube Strukturen und ihre Misserfolg-Rate unter Betonung zu machen.

Kohlenstoff nanotube Frühlinge hat das Potenzial, um elastische potenzielle Energie an zehnmal der Dichte von Lithiumion-Batterien mit der flexiblen Anklage und den Entladungsraten und äußerst hoch der Rad fahrenden Beständigkeit unbestimmt zu versorgen.

Ultrakurz-SWNTs (US-Tuben) sind verwendet worden, weil nanoscaled Kapseln, um MRI zu liefern, Agenten in vivo gegenüberstellen.

Kohlenstoff nanotubes stellt ein bestimmtes Potenzial für die metallfreie Katalyse von anorganischen und organischen Reaktionen zur Verfügung. Zum Beispiel haben Sauerstoff-Gruppen der Oberfläche von Kohlenstoff nanotubes angehaftet haben das Potenzial, um oxidative dehydrogenations oder auswählende Oxydationen zu katalysieren. Stickstoff-lackierter Kohlenstoff nanotubes kann Platin-Katalysatoren ersetzen, die verwendet sind, um Sauerstoff in Kraftstoffzellen zu reduzieren. Ein Wald von vertikal ausgerichtetem nanotubes kann Sauerstoff in der Lauge effektiver reduzieren als Platin, das in solchen Anwendungen seit den 1960er Jahren verwendet worden ist. Hier haben die nanotubes den zusätzlichen Vorteil, Kohlenmonoxid-Vergiftung nicht unterworfen zu sein.

Entdeckung

Ein 2006-Leitartikel, der von Marc Monthioux und Vladimir Kuznetsov in der Zeitschrift Kohlenstoff geschrieben ist, hat das interessante und häufig-misstated den Ursprung des Kohlenstoff nanotube beschrieben. Ein großer Prozentsatz der akademischen und populären Literatur schreibt die Entdeckung der Höhle, Tuben der Nanometer-Größe zu, die aus graphitic Kohlenstoff zu Sumio Iijima von NEC 1991 zusammengesetzt sind.

1952 haben L. V. Radushkevich und V. M. Lukyanovich klare Images von 50-Nanometer-Diameter-Tuben veröffentlicht, die aus Kohlenstoff in der sowjetischen Zeitschrift der Physischen Chemie gemacht sind. Diese Entdeckung war größtenteils unbemerkt, weil der Artikel auf der russischen Sprache veröffentlicht wurde, und der Zugang von Westwissenschaftlern zur sowjetischen Presse während des Kalten Kriegs beschränkt wurde. Es ist wahrscheinlich, dass Kohlenstoff nanotubes vor diesem Datum erzeugt wurde, aber die Erfindung des Übertragungselektronmikroskops (TEM) hat direkte Vergegenwärtigung dieser Strukturen erlaubt.

Kohlenstoff nanotubes ist erzeugt und unter einer Vielfalt von Bedingungen vor 1991 beobachtet worden. Ein Vortrag von Oberlin, Endo und Koyama hat veröffentlicht 1976 klar hat hohle Kohlenstoff-Fasern mit Diametern der Nanometer-Skala mit einer Technik des Dampf-Wachstums gezeigt. Zusätzlich zeigen die Autoren ein TEM Image eines nanotube, der aus einer einzelnen Wand von graphene besteht. Später hat Endo dieses Image als ein einzeln ummauerter nanotube gekennzeichnet.

1979 hat John Abrahamson Beweis von Kohlenstoff nanotubes auf der 14. Zweijährlichen Konferenz von Kohlenstoff an der Staatlichen Universität von Pennsylvanien geliefert. Das Konferenzpapier hat Kohlenstoff nanotubes als Kohlenstoff-Fasern beschrieben, die auf Kohlenstoff-Anoden während der Kreisbogen-Entladung erzeugt wurden. Eine Charakterisierung dieser Fasern wurde sowie Hypothesen für ihr Wachstum in einer Stickstoff-Atmosphäre am niedrigen Druck gegeben.

1981 hat eine Gruppe von sowjetischen Wissenschaftlern die Ergebnisse der chemischen und strukturellen Charakterisierung von Kohlenstoff nanoparticles erzeugt durch einen thermocatalytical disproportionation vom Kohlenmonoxid veröffentlicht. Mit TEM Images und XRD Mustern haben die Autoren vorgeschlagen, dass ihre "Kohlenstoff-Mehrschicht röhrenförmige Kristalle" durch das Rollen graphene von Schichten in Zylinder gebildet wurde. Sie haben nachgesonnen, dass durch das Rollen graphene von Schichten in einen Zylinder viele verschiedene Maßnahmen von graphene sechseckigen Netzen möglich sind. Sie haben zwei Möglichkeiten solcher Maßnahmen vorgeschlagen: kreisförmige Einordnung (Sessel nanotube) und eine spiralförmige, spiralenförmige Einordnung (chiral Tube).

1987 wurde Howard G. Tennett von Hyperion-Katalyse ein amerikanisches Patent für die Produktion "zylindrischen getrennten Kohlenstoff fibrils" mit einem "unveränderlichen Diameter zwischen ungefähr 3.5 und ungefähr 70 Nanometer..., Länge 10mal das Diameter und ein Außengebiet von vielfachen im Wesentlichen dauernden Schichten von bestellten Kohlenstoff-Atomen und einem verschiedenen inneren Kern...." ausgegeben

Die Entdeckung von Iijima von mehrummauertem Kohlenstoff nanotubes im unlöslichen Material von Kreisbogen-verbrannten Grafit-Stangen 1991 und Mintmire, Dunlap und unabhängiger Vorhersage des Weißes, die, wenn einzeln ummauerter Kohlenstoff nanotubes gemacht werden konnte, dann würden sie bemerkenswerte Leiten-Eigenschaften ausstellen, geholfen hat, das anfängliche Summen zu schaffen, das jetzt mit Kohlenstoff nanotubes vereinigt wird. Forschung von Nanotube hat sich außerordentlich im Anschluss an die unabhängigen Entdeckungen durch Bethune an IBM und Iijima an NEC von einzeln ummauertem Kohlenstoff nanotubes und Methoden beschleunigt, sie durch das Hinzufügen von mit dem Übergang metallenen Katalysatoren zum Kohlenstoff in einer Kreisbogen-Entladung spezifisch zu erzeugen.

Die Kreisbogen-Entladungstechnik war wohl bekannt, um berühmten Buckminster fullerene auf einer Vorbereitungsskala zu erzeugen, und diese Ergebnisse sind geschienen, den Lauf von zufälligen Entdeckungen in Zusammenhang mit fullerenes zu erweitern. Die ursprüngliche Beobachtung von fullerenes in der Massenspektrometrie wurde nicht vorausgesehen, und die erste Massenproduktionstechnik durch Krätschmer und Huffman wurde seit mehreren Jahren vor dem Verständnis verwendet, dass es fullerenes erzeugt hat.

Die Entdeckung von nanotubes bleibt ein streitsüchtiges Problem. Viele glauben, dass der Bericht von Iijima 1991 von besonderer Wichtigkeit ist, weil es Kohlenstoff nanotubes ins Bewusstsein der wissenschaftlichen Gemeinschaft als Ganzes gebracht hat.

Siehe auch

• Allotropes von Kohlenstoff
• Bor-Nitrid nanotube
• Kohlenstoff nanotubes in photovoltaics
• Nanoflower
• Graphene
• Buckypaper
• Oxydpapier von Graphene
• Kohlenstoff nanotube Chemie
• Liste der Software für nanostructures, der modelliert
• Optische Eigenschaften von Kohlenstoff nanotubes
• Organische Elektronik
• Auswählende Chemie von einzeln ummauertem nanotubes
• Potenzielle Anwendungen von Kohlenstoff nanotubes
• Riesige Kohlenstoff-Tube
• Das molekulare Modellieren
• Silikon nanotubes
• Stimmbarer nanoporous Kohlenstoff
• Kohlenstoff nanoparticles
• Kohlenstoff nanofibers
• Kohlenstoff nanocone
• CNTFET
• Nanotube, Software-Ninithi modellierend

Rezensionen des kostenlosen Downloads

• NT06 - das CNT Hauptereignis - klickt auf die Sprecher
• NT05 - klicken auf "HERE" s
• Auswahl an Artikeln des kostenlosen Downloads über Kohlenstoff nanotubes

Links

• Nanohedron.com Bildgalerie mit Kohlenstoff nanotubes
• Das Zeug von Träumen, CNET
• Die Nanotube Seite. Letzt aktualisiert am 2009.05.03
• EU-Netz von Marie Curie CARBIO: Mehrfunktioneller Kohlenstoff nanotubes für biomedizinische Anwendungen
• Kohlenstoff nanotube auf arxiv.org
• C und Kohlenstoff Nanotubes ein kurzes Video, das erklärt, wie nanotubes von modifizierten Grafit-Platten und den drei verschiedenen Typen von nanotubes gemacht werden kann, die gebildet werden
• Kohlenstoff Nanotubes & Buckyballs.
• Die erstaunliche Welt von Kohlenstoff Nanotubes
• Das Lernen des Moduls für Bandstructure von Carbon Nanotubes und Nanoribbons
• Beständigkeit von Kohlenstoff nanotubes und ihrem Potenzial, um Entzündung durch Dr Megan Osmond und andere zu verursachen. (SafeWork Australien, Mai 2011). Das war eine Kollaboration zwischen dem Institut für die Berufsmedizin, der Edinburgher Universität und CSIRO in Australien.
• Beständigkeit und inflammogenic Einfluss von Kohlenstoff nanotubes im Vergleich zu Asbest-Fasern. Partikel und Faser-Toxikologie. Am 13. März 2011 (epub vor dem Druck) durch MJ Osmond-McLeod und andere.