කාබන් nanotubes: නිෂ්පාදනය, භාවිතය, ගුණ

බලශක්ති මිනිස් ජීවිතයේ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි වන කර්මාන්තය ද වැදගත් කර්මාන්තයක් වේ. රටක ශක්ති ක්ෂේත්රයේ බොහෝ විද්යාඥයන් වැඩ මත රඳා පවතී. අද, ඔවුන් සොයා විකල්ප බලශක්ති ප්රභව. මෙම කටයුතු සඳහා ඔවුන් ගුවන් බලය සමග අවසන්, හිරු එළිය සහ ජලය සිට, ඕනෑම දෙයක් භාවිතා කිරීමට කැමැත්තක් දක්වයි. පරිසරයෙන් ශක්තිය ජනනය කිරීමට හැකි බව උපකරණ, ඉතා අගය කරමි.

දළ විශ්ලේෂණය

කාබන් nanotubes - සිලින්ඩරාකාර හැඩය සමග දීර්ඝ ෙරෝල් මිනිරන් තලය. සාමාන්යයෙන්, ඔවුන්ගේ ඝණකම දිග සෙන්ටිමීටර කිහිපයක් නැනෝමීටර දස කිහිපයක් ළඟාවේ. මෙම nanotube අවසානයේ ෆුලරන්ස් එක් කොටසක් වන ගෝලාකාර හිස සාදයි.

ලෝහ වලින් සහ අර්ධ සන්නායක: කාබන් nanotubes සමහර ක්රම තිබේ. ප්රධාන වෙනස වත්මන් සන්නායකතාව වේ. පළමු වර්ගය 0 ° C වන උෂ්ණත්වය දී වත්මන් පැවැත්වීමට කළ හැකි අතර, දෙවන - එකම උස් උෂ්ණත්වවලදී.

කාබන් nanotubes: ගුණ

එවැනි ව්යවහාරික රසායන විද්යාව හෝ නැනෝ තාක්ෂණය ලෙස බොහෝ නූතන ප්රවණතා, කාබන් අස්ථි ව්යුහය ඇති වන nanotubes සම්බන්ධ. එය කුමක්ද? මෙම ව්යුහය යටතේ පමණක් කාබන් පරමාණු එකිනෙකට වන විශාල අණු, සඳහන් කරයි. සංවෘත ෂෙල් ආකාරයක ගුණ මත පදනම් වන කාබන් nanotubes, අගය කරන්න. තවද, දත්ත ගොඩනැගීමට සිලින්ඩරාකාර හැඩය වේ. එවැනි නල නිශ්චිත උත්ප්රේරකයක් සිට වර්ධනය එක්කෝ, මිනිරන් තහඩු පෙරළෙන විසින් සකස් කළ හැකිය. පින්තූර පහත දැක්වේ වන කාබන් nanotubes, අසාමාන්ය ව්යුහය ඇත. ඔවුන් විවිධ හැඩයෙන් හා ප්රමාණයෙන් පැමිණේ: තනි-ස්ථරය හා බහු-ස්ථර තුළ දත්ත, කෙලින්ම හා sinuous. මෙම nanotubes ලස්සන බිඳෙනසුලු යන කාරනය තිබිය දී ම, ඔවුන් ශක්තිමත් ද්රව්ය වේ. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, ඔවුන් එවැනි ආතන්ය හා ආනමන ශක්තිය ලෙස ආවේනික ගුණ බව බොහෝ අධ්යයන සොයා ගෙන ඇත. දැඩි යාන්ත්රික මානසික ආතතිය ඇති පියවර යටතේ, මූලද්රව්ය තවම කලබල වෙන්න එපා හා බිඳ නැහැ, ඒ කියන්නේ විවිධ වෝල්ටීයතාවයකට වෙනස් කළ හැක.

විෂ සහිත

බහු විමර්ශන ප්රතිඵලයක් ලෙස, එය කාබන් nanotubes i.e. ඖෂධීයමය විවිධ මෙන්ම පෙනහළු පිළිකා ඇති, ඇස්බැස්ටස් කෙඳි මෙන් ම ප්රශ්න ඇති කළ හැක බව සොයා ගත හැකි විය. ඇස්බැස්ටස් අහිතකර බලපෑම උපාධි එහි කෙඳි වර්ගය සහ ඝනකම මත රඳා පවතී. කාබන් nanotubes කුඩා බර හා ප්රමාණය නිසා, ඔවුන් ඉතා පහසුවෙන් ශරීරයේ එකට ගුවන් සමග ඇතුල් කරන්න. තවද, ඔවුන් pleura ලක්වූවන් පපුව ඇතුළත් කර ඇති අතර, අවසානයේ සංකූලතා විවිධ හේතු. විද්යාඥයන් විසින් අත්හදා බැලීම්වල හා මීයන් අංශු nanotubes ආහාර එකතු. කුඩා විෂ්කම්භය නිෂ්පාදන පාහේ ශරීරය තුළ රැඳී සිටියේ නැහැ, නමුත් විශාල - ආමාශයේ බිත්ති බවට හාරා සහ විවිධ රෝග ඇති කරයි.

සකස් කිරීමේ ක්රම

මේ දක්වා, කාබන් nanotubes චාප භාර, ලේසර් ප්රකිරණය, වාෂ්ප තැන්පත් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා පහත සඳහන් ක්රම තිබෙනවා.

විදුලි විසර්ජන. සකස් කිරීම (කාබන් nanotubes මෙම ලිපිය තුළ විස්තර කර ඇත) හීලියම් දහනය වන විද්යුත් ආරෝපණ, එම ප්ලාස්මාවේ. එවැනි ක්රියාවලියක් fullerenes නිෂ්පාදනය සඳහා විශේෂ තාක්ෂණික උපකරණ භාවිතා සිදු කළ හැක. නමුත් වෙනත් චාප මාතයන් මෙම ක්රමය භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, වර්තමාන ඝනත්වය අඩු, සහ කැෙතෝඩ විශාල thicknesses භාවිත කළා. හීලියම් වටපිටාවක් නිර්මානය කිරීමට මෙම මූලද්රව්යය පීඩනය වැඩි කිරීමට අවශ්ය ය. ඉසීම මගින් ලබා කාබන් nanotubes. ඔවුන්ගේ සංඛ්යාව වැඩි වී ඇති බව, ඔබ මිනිරන් සැරයටිය උත්ප්රේරකයක් ඇතුල් කළ යුතුය. බොහෝ අවස්ථාවල දී, ලෝහ විවිධ කණ්ඩායම් මිශ්රණයක්. තවදුරටත්, පීඩනය හා පේෂණය ක්රමය වෙනස් නැත. මේ අනුව, කැතෝඩ pellet, සහ, එයද කාබන් nanotubes පිහිටුවා ඇත. නිමි භාණ්ඩ කැතෝඩ සිට perpendicularly නැගී එන මිටි බවට එකතු කරනු ලබයි. ඔවුන් මයික්රෝන 40 ක් දිග ඇති.

Ablyasatsiya. එවැනි ක්රමයක් රිචඩ් Smalley විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. එහි සාරය ඉහළ උෂ්ණත්ව ක්රියාත්මක, පතිකියක විවිධ වාෂ්පීකරණය මිනිරන් මතුපිට යන කරුන තුල යි. කාබන් nanotubes ප්රතික්රියාකාරක පහළ කොටස මිනිරන් වාෂ්පීකරණය විසින් පිහිටුවන ඇත. සිසිලනය හා ඔවුන් රැස් සිසිලනය මතුපිට මාර්ගයෙන් සිදු කෙරේ. පළමු අවස්ථාවේදී, මූලද්රව්ය සංඛ්යාව 60% ක් සමාන, එසේ නම් මෙම ක්රමය චරිතයක් 10% කින් වැඩි කර ඇත. ලේසර් absolyatsii ක්රමය සඳහා වියදම් කළ මුදල සියලු අනෙක් අයට වඩා වැඩි මිල අධික වේ. ප්රතිචාරය උෂ්ණත්වය වෙනස් කිරීම මගින් සකස් සාමාන්යයෙන්, තනි-පවුරකින් වට nanotubes.

ගෑස් අදියර සිට තැන්පත්. කාබන් වාෂ්ප තැන්පත් ක්රමය අග 50s දී නිර්මාණය කරන ලදී. නමුත් කිසිවෙකුට එය මාර්ගයෙන් කාබන් nanotubes ලබා ගැනීම සඳහා හැකි බව පෙර දුටු තිබුණා. ඒ නිසා, පළමුව ඔබ උත්ප්රේරකයක් මතුපිට සූදානම් විය යුතුයි. එය විවිධ ලෝහ, උදා, කොබෝල්ට්, නිකල් හා අන් අයගේ හොඳ අංශු විය හැකි. Nanotubes උත්ප්රේරකයක් ස්ථරය මතු වීමට පටන් ගෙන තිබේ. ඔවුන්ගේ ඝනකම ලෝහ පවාහනය, ප්රමාණය මත රඳා පවතී. මතුපිට ඉහළ උෂ්ණත්වය කිරීමට රත් වන අතර, එසේ නම් කාබන් අඩංගු ගෑස් සැපයුම නැත. තවත් ක්රියාවලිය ගෑස් ඇමෝනියා බැවින් .., මීතේන්, atsetelen, එතනෝල්, ආදිය - ඔවුන් අතර,. මෙම නිෂ්පාදන ක්රමය වඩාත් පොදු nanotubes වේ. එම ක්රියාවලිය ම නල විශාල සංඛ්යාවක් නිෂ්පාදනය සඳහා අඩු මුදල් වැය කරන බව ඒ නිසා, විවිධ කර්මාන්ත ව්යවසායන් භූමියේදී සිදු කෙරේ. මෙම ක්රමය තවත් වාසියක් සිරස් සාමාජිකයන් උත්ප්රේරකයක් ලෙස සේවය කරන ඕනෑම ලෝහ අංශු ලබා ගත හැකි බව ය. (කාබන් nanotubes සියලු පැතිවල විස්තර කර ඇත) සකස් කිරීම කාබන් සංශ්ලේෂණය ප්රතිඵලයක් ලෙස ඔවුන්ගේ පෙනුම සඳහා අන්වීක්ෂයක් යටතේ නිරීක්ෂණය කළ පර්යේෂණ Suomi Iijima, හැකි ස්තුති කළේය.

ප්රධාන වර්ග

කාබන් මූලද්රව්ය ස්ථර සංඛ්යාව අනුව වර්ගීකරණය කර ඇත. සරලම ආකාරයේ - තනි පවුරකින් වට කාබන් nanotubes. ඔවුන් එක් එක් 1 ක් පමණ nm ට ඝණකම ඇති අතර, ඔවුන්ගේ දිග ඊට වඩා වැඩි විය හැක. අපි ව්යුහය සලකා බලන්නේ නම්, කරන නිෂ්පාදනය ෂඩාස්රාකාර විදුලිබල පද්ධතියට භාවිතා මිනිරන් එතුම වගේ. එහි vertices දී කාබන් පරමාණු පිහිටා තිබේ. මේ අනුව, නල කිසිදු කම්මැල්ලවීර ඇති සිලින්ඩරාකාර හැඩය, වේ. ඉහළ කොටස ෆුලරන්ස් අණු සමන්විත පියනේ මුදුනේ උපකරණ අවසන් වේ.

ඊළඟ දැක්ම - multiwall කාබන් nanotubes. ඔවුන් සිලින්ඩරයක හැඩය එකමත බව මිනිරන් ස්ථරයන් ගණනාවක කින් සමන්විත වේ. දුර therebetween 0,34 nm ට පවත්වාගෙන යනු ලැබේ. මේ වර්ගයේ ව්යුහය ක්රම දෙකක් භාවිතා විස්තර කර ඇත. කිහිපයක් පිලිතුරු කැදැලි තනි-බිත්ති රුසියානු බෝනික්කා වගේ බව නල - පළමු, බහු-නල මත. දෙවන දී, බහු-පවුරකින් වට nanotubes වාකය පුවත්පත සමාන වන, ම පමණ කිහිප වතාවක් ඔතා ඇති මිනිරන් පත්රය වේ.

කාබන් nanotubes: අයදුම්පත්

අයිතම nanomaterials පන්ති වෙළඳ නාමය, නව සාමාජික වේ. මීට පෙර සඳහන් කර ඇති පරිදි, ඔවුන් කරන ලද ගැෆයිට් ෙහෝ දියමන්ති ගුණ වෙනස් වන සැකැස්මක් තිබීම ව්යුහයක් ඔබට ඇත. එම නිසා එය බොහෝ විට වෙනත් ද්රව්ය වලට වඩා භාවිතා කරනු ඇත.

නිසා ආතන්ය ශක්තිය, ආනමන ශක්තිය, සන්නායකතාවය වැනි ලක්ෂණ බොහෝ ප්රදේශවල භාවිතා වේ:

• බහු අවයව අතිෙර්ක කවෙර්ද;
• ආලෝකකරණය උපකරණ මෙන්ම, විදුලි සංදේශ ජාල පැතලි පැනල් ඩිස්ප්ලේ සහ ජංගම දුරකථන නිෂ්පාදනය සඳහා උත්පේ්රරකයක්;
• විද්යුත් චුම්භක තරංග පිළිබඳ අවෙශෝෂක කවෙර්ද;
• බලය පරිවර්තනය;
• විවිධ බැටරි වර්ග anodes;
• හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීම;
• සංවේදක සහ ධාරිත්රක නිෂ්පාදනය;
• ව්යුහ හා ඒවායේ ගුණ සංයුක්ත නිෂ්පාදනය හා විශාලනය.

බොහෝ අවුරුදු, කාබන් nanotubes සඳහා වන යම් කර්මාන්තයකට සීමා නො වේ භාවිතය, විද්යාත්මක පර්යේෂණ සඳහා භාවිතා. එවැනි ද්රව්ය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සමග ප්රශ්න ඇති ලෙස, වෙළෙඳපොළ තුළ දුබල තත්වයක ඇත. තවත් වැදගත් කරුණක් වන්නේ එම ද්රව්යය එක් කඩල ඩොලර් 120 ක් පමණ වන කාබන් nanotubes ඉහළ පිරිවැය වේ.

ඔවුන් බොහෝ කීඩා භාණ්ඩ ගැනීම සඳහා භාවිතා කරනු ලබන බොහෝ සංයුක්ත නිෂ්පාදනය සඳහා මූලික අංගයක් ලෙස භාවිතා වේ. තවත් කර්මාන්ත -avtomobilestroenie. කලාව තුළ කාබන් nanotubes ක Functionalization පොලිමර් සන්නායක ගුණ මැනවින් වටහාගෙන දක්වා අඩු කර ඇත.

nanotubes තාප සන්නායකතාව සංගුණකය තරම් ඉහළ වන අතර, ඒ නිසා ඔවුන් විවිධ දැවැන්ත උපකරණ සඳහා සිසිලන උපාංගයක් ලෙස භාවිතා කළ හැක. ද ඔවුන් ඒ පිළිබඳව විශේෂ පරීක්ෂණයක් පයිප්ප සම්බන්ධ බව කැප් කර ඇත.

වඩාත්ම වැදගත් ශාඛා අයදුම්පත් පරිගණක තාක්ෂණය ඇතුළත් වේ. නිසා nanotubes විශේෂයෙන් පැතලි-පැනල් ඩිස්ප්ලේ වේ. ඔවුන් ද සහාය ඇතිව, ඔබ සැලකිය යුතු පරිගණක වල ප්රමාණය අඩු කර ගත හැකිය, මෙන්ම එහි තාක්ෂණික කාර්ය සාධන වැඩි කිරීමට. සූදානම් උපකරණ වර්තමාන තාක්ෂණය වඩා කිහිප වතාවක් වැඩි වනු ඇත. මේ සාහිත්ය පදනම මත, ඔබ උසස් kinescopes නිර්මාණය කළ හැකිය.

කාලය පුරා, නල ඉලෙක්ට්රොනික භාවිතා කරනු ලැබේ පමණක් නොව, සෞඛ්ය සහ බලශක්ති.

නිෂ්පාදනය

කාබන් ටියුබ්, වන නිෂ්පාදන සමසේ බෙදා, ඔවුන් වර්ග දෙකක් අතර බෙදා ඇත. එනම්, MWNT SWNT වඩා නිෂ්පාදනය. හදිසි කරන්නද දෙවන ආකාරයේ. විවිධ සමාගම් දිගින් දිගටම කාබන් nanotubes නිෂ්පාදනය. ඔවුන් ඉතා ඉහළ මුදලක් වැය නිසා නොව, ඉල්ලුම ඔවුන් ප්රායෝගිකව භාවිත කරන්නේ නැහැ.

නායකයන් නිෂ්පාදනය

මේ වන විට, කාබන් nanotubes නිෂ්පාදනය ප්රමුඛ ස්ථානය ආසියානු රටවල් අත්පත් නිෂ්පාදන ධාරිතාව 3 වතාවක් යුරෝපයේ හා ඇමරිකාවේ ඇතුළු අනෙකුත් රටවල් වලට වඩා වැඩි ට වඩා වැඩි වන වන. විශේෂයෙන් ම, MWNT නිෂ්පාදනය ජපානයේ නිරතව සිටින බව වාර්තා වේ. නමුත් එවැනි කොරියාව හා චීනය වැනි වෙනත් රටවල්, මේ දර්ශකයක් පිළිගැනීමට නොහැකි කාරණයක් නැත.

රුසියාවේ නිෂ්පාදනය

කාබන් nanotubes දේශීය වශයෙන් නිෂ්පාදනය වන විට වෙනත් රටවල පිටුපස වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, සෑම දෙයක්ම මෙම ප්රදේශයේ පර්යේෂණ ගුණාත්මකභාවය මත රඳා පවතී. රටේ විද්යා හා තාක්ෂණ මධ්යස්ථාන සංවර්ධනය සඳහා ප්රමාණවත් අරමුදල් වෙන් කර නැත. මම එය කර්මාන්තයේ භාවිතා කළ හැකි අයුරු ඔබ දන්නේ නැහැ බොහෝ මිනිසුන්, නැනෝ තාක්ෂණය සංවර්ධනය සංජානනය කරන්නේ නැහැ. ඒ නිසා, නව ආර්ථිකය ටේ්රල් ක් දක්වා පරිවර්තනය ඉතා අපහසු වේ.

ඒ නිසා, රුසියානු ජනාධිපති කාබන් කොටස් ද ඇතුලු, නැනෝ තාක්ෂණය විවිධ ප්රදේශ සංවර්ධනය සඳහා නිරන්තරයෙන් ඉගෙනගනිමින්ද වන ආඥාවක් නිකුත් කරන ලදී. මෙම අරමුණු ඉටු කර ගැනීම සඳහා, විශේෂ සංවර්ධන වැඩසටහන නිර්මාණය කර ඔවුන්ගේ නිෂ්පාදනය කිරීමට තාක්ෂණය. සමාගම "Nanotechnologies" නිර්මාණය සඳහා සියලු කරුණු ම ඉදිරිපත් වූ බව ඒ නිසා විය ,. තම කාර්යය සඳහා රාජ්ය අයවැයෙන් සිට සැලකිය යුතු මුදලක් වෙන් කර ඇත. එය කාබන් nanotubes කාර්මික යෙදුම් සඳහා මෝස්තර නිර්මාණය, නිෂ්පාදනය සහ ක්රියාත්මක කිරීම පාලනය කළ යුතු වූ ඇය විය. කළ මුදල විවිධ පර්යේෂණ ආයතන හා විද්යාගාර සංවර්ධනය වෙනුවෙන් වැය කිරීම, මෙන්ම දේශීය විද්යාඥයන් පවතින ජයග්රහණ ශක්තිමත් වෙන්. එසේම, එම අරමුදල් කාබන් nanotubes නිෂ්පාදනය සඳහා උසස් තත්ත්වයේ උපකරණ මිලදී ගැනීම සඳහා භාවිතා කරනු ඇත. එය ද ද්රව්යමය රෝග විවිධ හේතු නිසා, මානව සෞඛ්ය ආරක්ෂා කරන බව එම උපකරණ ගැන වග බලා ගත යුතුයි.

මීට පෙර සඳහන් කර ඇති පරිදි, මුළු ප්රශ්නය අරමුදල් රැස් කිරීමයි. බොහෝ ආයෝජකයින් විශේෂයෙන් දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ, පර්යේෂණ හා සංවර්ධන ආයෝජනය කිරීමට අවශ්ය නැත. සියලුම ව්යාපාර ලාභ බලන්න ඕන, නමුත් නැනෝ-හැකි වසර සඳහා යන්න. ඒ කුඩා හා මධ්යම ප්රමාණයේ ව්යාපාර නියෝජිතයින් තල්ලු කරන්නේ. මීට අමතරව, රාජ්ය ආයෝජන නොමැතිව සම්පූර්ණයෙන්ම nanomaterials නිෂ්පාදනය ආරම්භ නොවනු ඇත. ව්යාපාරයේ විවිධ අවස්ථා අතර කිසිදු අතර මැදි ඇති බැවින් තවත් ගැටලුවක්, නීතිමය පදනම නොමැති වේ. ඒ නිසා, රුසියාව ප්රකාශ නොකරන ලද කාබන් nanotube නිෂ්පාදනය, මූල්ය, පමණක් නොව, මානසික ආයෝජන පමණක් නොව අවශ්ය වේ. අතර රුසියානු සමූහාණ්ඩුව දුර නැනෝ තාක්ෂණය සංවර්ධනය ප්රමුඛ වන බව ආසියානු රටවල් වලින් වේ.

මේ දක්වා, කර්මාන්තයේ සංවර්ධනය, මොස්කව්, Tambov, ශාන්ත පීටර්ස්බර්ග්, Novosibirsk හා කසාන් විවිධ විශ්ව විද්යාල රසායනික දෙපාර්තමේන්තු නිරත විය. කාබන් nanotubes නිපදවන ප්රධානතම සමාගම "ප්රකස්තාවක්" සමාගමක් වන අතර Tambov බලාගාරය "Komsomolets".

ධනාත්මක සහ සෘණාත්මක පැතිකඩ

වාසි අතර අප කාබන් nanotubes විශේෂ ගුණ වෙනස හඳුනා ගත හැක. ඔවුන් විසින් විනාශ කර නැත යාන්ත්රික මානසික ආතතිය බලපෑම යටතේ වන කල් පවත්නා ද්රව්ය, වේ. මීට අමතරව, ඔවුන් නැවීම හා දිවෙන හොඳින් වැඩ. මෙම නිසා රාමුවක් සංවෘත ව්යුහය කළ හැකි විය. ඔවුන්ගේ භාවිතය එක් අංශයේ පමණක් සීමා වන්නේ නැත. මෙම නල මෙම වාහන, ඉලෙක්ට්රොනික විද්යාව, වෛද්ය විද්යාව හා බලශක්ති භාවිතා කර ඇත.

පසු බැස්මකි මානව සෞඛ්යයට ඍණාත්මක බලපෑමක් එල්ල වේ. අංශු ඖෂධීයමය හා පිළිකා ඇති කැරැවීමටත්, මිනිස් සිරුර ඇතුළු nanotubes.

අත්යවශ්ය අංගයක් මෙම අංශයේ මූල්ය වේ. ඔබ ලාභය සඳහා කාලය ගොඩක් අවශ්ය ලෙස බොහෝ ජනතාව, විද්යාව ආයෝජනය කිරීමට අවශ්ය නැත. හා ක්රියාත්මක රසායනාගාර තොරව නැනෝ තාක්ෂණය සංවර්ධනය විය නොහැක.

නිගමනය

කාබන් nanotubes නව්ය තාක්ෂණයන් ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරනවා. බොහෝ විශේෂඥයන් ඉදිරි වසර කිහිපය තුළ දී මෙම කර්මාන්තය වර්ධනය අනාවැකි පළ කරනවා. එහි භාණ්ඩ පිරිවැය අඩු වනු ඇත, නිෂ්පාදන ධාරිතාව සැලකිය යුතු මට්ටමකින් ඉහළ වනු ඇත. මිල ගණන් අඩු සමග, නල විශාල ඉල්ලුමක් වනු ඇත, හා තවත් බොහෝ උපාංග හා උපකරණ සඳහා පිරවිය නොහැකි ද්රව්ය බවට පත් වනු ඇත.

ඒ නිසා, අපි මෙම නිෂ්පාදන කවරේ දැයි සොයා.