Nanotubo
El Vikipedio
Nanotuboj estas tuboj, kies diametro pli malgranda estas ol 100 nanometroj; tipe ili grandas nur malmultajn nanometrojn. Tiel ili estas je 10.000-oble pli maldikaj ol homa haro. Por ke oni povu paroli pri tubo, la longo devas superi la diametron; ĉe karbona nanotubo oni jam atigis la longon de 20 centimetroj. La tipaj nanotuboj estas malpli longaj ol kelkaj mikrometroj.
Oni tre funde ekzamenis la karbonajn nanotubojn, (KNT'), sed ankaŭ ekzistas nanotuboj el bornitrido, sulfidoj (molibden- kaj volframdisulfido, kuprosulfido) kaj halogenidoj (nikelklorido, kadmiumklorido, kadmiumjodido). Ĉiu menciita materialo estas konata pro iliaj tavola strukturo, precipe la barianto de karbono, la grafito. Oni supozas, ke ĉiu materialo kiu havas similan tavolan strukturon, dum konvenaj produktaj kondiĉoj formas tubojn.
Nanotuboj povas estis unu aŭ plurmuraj (unuvanda nanotubo UVNT mult-vanda nanotubo MVNT), kaj la muro povas formi fermitan ringon aŭ spiralan strukturon. La fino de la tuboj povas estis fermita aŭ malfermita kaj la interno estas plena aŭ malplena.
La produkto kaj ebla uzo de nanotuboj estas aktive esplorata en kadroj de nanoteknologio: en 2002 aperis ĉ. 3000 sciencaj publikaĵoj pri nanotuboj.
Enhavo |
[redaktu] karbonaj nanotuboj
Iliaj muroj konsistas kiel la fulereno aŭ la ebenoj de grafitoj nur el karbonoj, kiam la karbonoj formas strukturon similan al abelĉelaro, en formo de sesangulo kaj je 3 ligaj najbaroj.
La diametro de la tuboj grandas inter 1-50 nanometrojn (nm), sed oni produktis ankaŭ tubojn kun diametro de 0,4 nm kaj longo de ĝis 20 centimetroj. [1].
[redaktu] Ecoj
Laŭ diversa strukturo ekzistas tuboj elektre kondukantaj aŭ duonkondukantaj; eĉ konataj nanotuboj, kiuj estas suprakondukaj ĉe malaltega temperaturo.
mekanikaj ecoj:
KNT-oj havas denson de 1,3-1,4 g / cm3 kaj tirrezistecon de 45 miliardoj da paskaloj. Kompare: la ŝtalo havas la denson de 7,8 g / cm3 kaj tireblecon de 2 miliardoj da paskalo. Tie oni povas kalkuli por unuopaj KNToj min. 135-oble pli bonan tirrezistecon kompare je denso de ŝtalo.
Por la elektronika industrio gravas anatxu ĉio la kurenta ŝargebleco kaj la varmokondukeco: la unua estas ĉ. 1000-oble pli granda ol tiu de la kuprodratoj, alia estas duobla ĉe ĉambrotemperaturo kun 6000 W/m*K kiel tiu de diamanto (3320 W/m*K). Ĉar la KNToj uzeblaj kiel duonkonduktiloj, tiel oni povas produkti el ili elstarajn transistorojn, kiuj eltenas pli grandajn tensiojn kaj temperaturojn – kaj tiel pli grandajn taktajn frekvencojn – kiel siliciaj transistoroj.
Oni ekzamenis la sanajn efikojn de nanotuboj, ĉar ili iom similas al azbesto (kiel neorganikaj fadenoj), sed oni ne povis analizi dum la ekperimentoj malsanigajn efikojn.
[redaktu] uzmanieroj de nanotuboj
Oni ankoraŭ ne produktas industrie, serie la nanotubojn, sed jam ekzistas ekperimentoj pri la uzeblecoj:
- tranzistoroj: oni eluzas la duonkundukan econ de la KNT-oj
- nanotubaj rezerviloj
- nanotuboj en elmontriloj
- nanotuboj en mezuriloj (mikroskopo)
- nanotuboj por plibonigo de la plastaĵoj per enmiksado
- fadenoj
[redaktu] Strukturo der Nanoröhren
helika strukturo, kun karbonoj en ĉelara sistemo, kie la ĉeloj estas sesanguloj (heksagonoj)
[redaktu] malkovro kaj produkto
La plurvandaj karbonaj nanotuboj estis hazarde malkovritaj fare de profesoro Sumio Iijima en 1991 per elektronmikroskopo. Li produktis lumarkomalŝargon inetr karbonelektrodoj. En 1993, oni malkovris la unuvandajn karbonajn nanotubojn. Ili estas produkteblaj ankaŭ en lumarko, se oni aplikas katalizatorojn. La nobelpremiita Richard E. Smalley publikis en 1996 laseran proceson por produkto de unumuraj karbonaj nanotuboj. Tiukaze, grafito estas forportita (vaporigita) per lasero. Krom tio, estiĝas karbonaj nanotuboj ĉe katalita disfalo de karbonhidrogenoj; per tiu proceso, oni povas konstrui paralelajn tubojn. La menciita 3 procesoj estas jam tiel bone ellaborita, praktikita, ke oni povas per tiuj produkti samgrandajn KNT-ojn.
legu pri grafeno
Kategorioj: Materialoj | Fiziko | Kemio


