ໂຄງສ້າງທໍ່ນາໂນຄາບອນໃໝ່ທີ່ມີວັດສະດຸປະສົມທີ່ດັດແປງຄຸນສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງມັນ

ວັດສະດຸນາໂນທີ່ອີງໃສ່ຄາບອນເຊັ່ນ: ທໍ່ນາໂນຄາບອນ (CNTs), ຟູລເລີລີນ ແລະ ກຣາຟີນ ແມ່ນເປັນທີ່ໜ້າສົນໃຈເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ. ການສຶກສາໃໝ່ສຳຫຼວດທ່າແຮງຂອງໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມ ແລະ ແນະນຳໂຄງສ້າງປະສົມ CNT graphene ທີ່ມີຮູພຸນໃໝ່ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ກົນຈັກທີ່ສຳຄັນ.

ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນຂອງໂຄງສ້າງ heterostructures CNT ຂອງ graphene ໃໝ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ແນວໃດໂດຍການປ່ຽນແປງການຈັດລຽງທາງເລຂາຄະນິດພາຍໃນຂອງ CNT ແລະ graphene ເລັກນ້ອຍເຊັ່ນດຽວກັນກັບຕົວເຕີມຕ່າງໆ.

ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນໂຄງສ້າງປະສົມ CNT ຂອງ graphene ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຜູ້ສະໝັກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນການຜະລິດການບິນອະວະກາດທີ່ກ້າວໜ້າບ່ອນທີ່ນ້ຳໜັກ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ.

ໂຄງສ້າງນາໂນຄາບອນ: ທໍ່ນາໂນຄາບອນ, ກຣາຟີນ, ຟູລເລີລີນ

ໂຄງສ້າງຄາບອນນາໂນ ແລະ ສ່ວນປະສົມຂອງໂຄງສ້າງຄາບອນນາໂນຫຼາຍອັນໄດ້ຖືກສືບສວນບໍ່ດົນມານີ້ວ່າເປັນຜູ້ສະໝັກທີ່ມີທ່າແຮງສຳລັບການຮັບຮູ້, ການນຳໃຊ້ພະລັງງານແສງອາທິດ, ເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ເຊວເຊື້ອໄຟ ແລະ ການປັບປຸງສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຢ່າງ.

ໂຄງສ້າງນາໂນທີ່ອີງໃສ່ຄາບອນທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດທີ່ໄດ້ສຶກສາເບິ່ງຄືວ່າເປັນ CNTs, graphene ແລະ fullerenes. ເນື່ອງຈາກຂະໜາດທີ່ນ້ອຍຫຼາຍຂອງມັນ, ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ, ກົນຈັກ, ເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ຊີວະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກ.

ໂຄງສ້າງທີ່ວັດແທກໃນລະດັບຍ່ອຍນາໂນແມັດເຮັດວຽກຕາມກົດໝາຍພິເສດຂອງຟີຊິກຄວອນຕຳ, ສະນັ້ນພວກມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກປະກົດການທີ່ບໍ່ແມ່ນສະຕິປັນຍາເຊັ່ນ: ການຂຸດອຸໂມງຄວອນຕຳ, ການຊ້ອນກັນຂອງຄວອນຕຳ ແລະ ການພັນກັນຂອງຄວອນຕຳ.

ທໍ່ນາໂນຄາບອນແມ່ນທໍ່ທີ່ເຮັດດ້ວຍຄາບອນ ແລະ ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງພຽງແຕ່ສອງສາມນາໂນແມັດເທົ່ານັ້ນ. ທໍ່ນາໂນຄາບອນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມນຳໄຟຟ້າທີ່ໂດດເດັ່ນ ແລະ ບາງອັນແມ່ນວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳ.

ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງນາໂນຂອງມັນ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງພັນທະໂຄວາເລນທີ່ສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງອະຕອມຄາບອນ, ທໍ່ນາໂນຄາບອນຍັງມີຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ ແລະ ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ.

ທໍ່ນາໂນຄາບອນແມ່ນວັດສະດຸທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ມີຄຸນຄ່າສຳລັບເອເລັກໂຕຣນິກ, ທັດສະນະ ແລະ ວັດສະດຸປະສົມ, ແລະ ພວກມັນສາມາດທົດແທນເສັ້ນໄຍຄາບອນໄດ້ໃນອີກສອງສາມປີຂ້າງໜ້າ. ເຕັກໂນໂລຊີນາໂນ ແລະ ວິທະຍາສາດວັດສະດຸກໍ່ກຳລັງໃຊ້ທໍ່ນາໂນຄາບອນໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຂົາເຈົ້າເຊັ່ນກັນ.

ກຣາຟີນ ແມ່ນໄອໂຊເມີຄາບອນໃນຮູບແບບຂອງຊັ້ນດຽວຂອງອະຕອມຄາບອນທີ່ຈັດລຽງຢູ່ໃນໂຄງສ້າງຕາໜ່າງສອງມິຕິທີ່ປະກອບດ້ວຍຮູບຫົກຫຼ່ຽມ. ໃນປີ 2004 ໄດ້ເຫັນການແຍກກຣາຟີນຄັ້ງທຳອິດໃນຊຸດການທົດລອງບຸກເບີກໂດຍນັກວິທະຍາສາດ Andrew Geim ແລະ Konstantin Novoselov ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Manchester ໃນສະຫະລາຊະອານາຈັກ, ເຊິ່ງພວກເຂົາໄດ້ຮັບລາງວັນໂນແບລສາຂາຟີຊິກໃນປີ 2010.

ໃນຫຼາຍທົດສະວັດນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ກຣາຟີນໄດ້ກາຍເປັນວັດສະດຸນາໂນທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມໂປ່ງໃສ ແລະ ຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງຫຼາຍ ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍໃນດ້ານເອເລັກໂຕຣນິກ, ການຮັບຮູ້ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ກ້າວໜ້າອື່ນໆ.

llerene ເປັນ isomer ຄາບອນອີກອັນໜຶ່ງທີ່ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກມາດົນແລ້ວ. ໂມເລກຸນຂອງມັນປະກອບດ້ວຍອະຕອມຄາບອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ວຍພັນທະດຽວ ແລະ ພັນທະຄູ່ໃນຕາໜ່າງທີ່ສາມາດປິດ ຫຼື ປິດບາງສ່ວນໄດ້. ຕາໜ່າງດັ່ງກ່າວຖືກລວມເຂົ້າກັບວົງແຫວນຂອງຫ້າ, ຫົກ ຫຼື ເຈັດອະຕອມ.

ໂມເລກຸນຟູເລີລີນສາມາດເປັນຮູບຊົງກົມ, ຮູບວົງຣີ, ຮູບທໍ່ ຫຼື ຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງ. ກຣາຟີນສາມາດຖືວ່າເປັນສະມາຊິກທີ່ສຳຄັນຂອງຄອບຄົວຟູເລີລີນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຖືກຖືວ່າເປັນສະມາຊິກຂອງຊັ້ນວັດສະດຸຂອງມັນເອງ.

ໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມ

ນອກເໜືອໄປຈາກການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ໄດ້ລົງທຶນໃນການເຂົ້າໃຈ ແລະ ອະທິບາຍລັກສະນະຂອງໂຄງສ້າງນາໂນຄາບອນເຫຼົ່ານີ້ເປັນສ່ວນບຸກຄົນແລ້ວ, ນັກວິທະຍາສາດຍັງໄດ້ສຳຫຼວດຄຸນສົມບັດຂອງໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມທີ່ລວມເອົາສອງອົງປະກອບທີ່ມີໂຄງສ້າງນາໂນຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນເຂົ້າກັນເປັນວັດສະດຸດຽວ.

ຍົກ​ຕົວ​ຢ່າງ,ໂຟມມີຄຸນສົມບັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ຕົວຈິງເຊັ່ນ: ການອອກແບບໂຄງສ້າງແຊນວິດ, ການອອກແບບທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບ ແລະ ການອອກແບບໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ ແລະ ມີນ້ຳໜັກຕ່ຳ.

ໂຟມນາໂນທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງຄາບອນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການແພດເພື່ອກວດກາຄວາມເສຍຫາຍຂອງກະດູກ ແລະ ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການທົດແທນເນື້ອເຍື່ອກະດູກ.

ໂຄງສ້າງຮັງເຜິ້ງທີ່ມີຄາບອນເປັນພື້ນຖານແມ່ນຜະລິດໂດຍການລະເຫີຍອາຍເຄມີ (CVD) ແລະ ການບຳບັດດ້ວຍສານລະລາຍ. ວິທີການເຜົາດ້ວຍພລາສມາແບບປະກາຍໄຟ (SPS) ຍັງໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອໃຊ້ກຣາຟີນສຳລັບການນຳໃຊ້ທາງຊີວະວິທະຍາ ແລະ ທາງການແພດ.

ດັ່ງນັ້ນ, ນັກວິທະຍາສາດຈຶ່ງໄດ້ຊອກຫາວິທີທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງໂຟມຄາບອນສາມມິຕິມີຄວາມໝັ້ນຄົງ. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໝັ້ນຄົງຈຳເປັນຕ້ອງໄດ້ສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງໂຄງສ້າງປະເພດຕ່າງໆ (ທໍ່ນາໂນຄາບອນ, ຟູລີລີນ ແລະ ກຣາຟີນ) ເພື່ອເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸນີ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງພຽງພໍສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.

ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມ

ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ໂດຍວິສະວະກອນກົນຈັກຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກນິກ Istanbul ໃນປະເທດຕຸລະກີ ໄດ້ນຳສະເໜີໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມປະເພດໃໝ່ ທີ່ເກີດຈາກພັນທະທາງເຄມີ.

ໂຄງສ້າງ CNT ຂອງກຣາຟີນທີ່ມີຮູພຸນແມ່ນເຮັດໂດຍການຈັດລຽງກຣາຟີນອ້ອມຮອບ CNT ໃນນາໂນຣິບບອນ. ການຈັດລຽງເລຂາຄະນິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຊັ້ນນາໂນຣິບບອນກຣາຟີນອ້ອມຮອບທໍ່ນາໂນຄາບອນ (ຮູບແບບສີ່ຫຼ່ຽມ, ຮູບຫົກຫຼ່ຽມ ແລະ ຮູບເພັດ) ນຳໄປສູ່ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນວັດສະດຸ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຈັດລຽງເລຂາຄະນິດໃໝ່ນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບແຕ່ງໂຄງສ້າງໃໝ່ໄດ້ຢ່າງລະອຽດ.

ຕົວຢ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າໂຄງສ້າງທີ່ໃສ່ດ້ວຍຟູລີລີນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຂອງການບີບອັດທີ່ສຳຄັນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມແຮງດຶງຫຼຸດລົງ. ການຈັດລຽງທາງເລຂາຄະນິດຂອງໂຄງສ້າງນາໂນຄາບອນຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າໂຄງສ້າງນາໂນປະສົມໃໝ່ເຫຼົ່ານີ້ສະເໜີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສຳຄັນ, ໂດຍສະເພາະສຳລັບອຸດສາຫະກຳການບິນ. ໂຄງສ້າງນາໂນທີ່ມີໂຄງສ້າງປະສົມເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດນຳໃຊ້ສຳລັບການເກັບຮັກສາໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກນາໂນໄດ້.