Вуглецева нанотрубка - що це таке і сфери застосування нанотрубок

Важливі дослідження форм вуглецю проводилися і в Україні. Так, в Київському госуніверсітетете імені Т.Г. Шевченко, в 1985 році, через шість років раніше, ніж в Японії вченим С. Іїдзіма, була передбачена можливість існування трубчастого вуглецю (за сучасною термінологією - вуглецевих нанотрубок).

Метод отримання нанотрубок шляхом електролізу в розплавах, який на Заході вважається найновішим, був розроблений в Києві академіком Ю.К. Делімарський і його співробітниками ще в 1964 році.

• Лазерне випаровування метал-графітових електродів
• Електродугове випаровування графіту в присутності каталізаторів
• Каталітичний піроліз вуглеводнів
• Диспропорционирование оксиду вуглецю на металевих каталізаторах
• Електроліз розплавлених солей на графітових електродах.

застосування нанотрубок

Вже визначився ряд перспективних областей застосування нанотрубок. Одні применеия збігаються з застосуваннями для фулеренів - це хімічні джерела струму, акумулятори водню, оптичні фільтри. Інші застосування засновані на близькості властивостей нанотрубок і вуглецевих волокон. Це - високоміцні композити, літієві батарейки. Існують також області застосування, які обумовлені унікальними властивостями самих нанотрубок. Це - напівпровідникові прилади, польові емітери, зонди тунельних мікроскопів, "квантові дроту".

Нанотрубки є матеріалом з величезним потенціалом практичного застосування. Ведуться роботи по створенню плоских екранів (дисплеїв) з ​​холодними катодами. Як робоче тіло катодів розглядаються вуглецеві нанотрубки або інші вуглецеві наноматеріали, що володіють високими емісійними властивостями при незначних електричних полях. Створення плоских екранів зробить їх ще більш доступними і, отже, забезпечить значний прогрес в області інформаційних комп'ютерних технологій. За габаритами і рівню споживаної потужності монітори на вуглецевих нанотрубках будуть значно перевищувати традиційні високовольтні кінескопи, а за яскравістю і кутом зору - дорогі дисплеї на рідких кристалах.

Головними проблемами на шляху до реальності створення екрану на нанотрубках є:

1. Висока вартість нанотрубок.
2. Технічні труднощі при отриманні значних поверхонь, заповнених однаково орієнтованими нанотрубками з однорідними характеристиками.

Поки ще немає даних про вплив нанотрубок на механічні властивості композиційних матеріалів, отриманих на їх основі. У той же час теоретичні розрахунки дозволяють говорити про такі механічні властивості нанотрубок, як значно міцність на розрив і високу значени модуля Юнга. Роботи по зміцненню композиційних матеріалів будуть проводитися більш широким фронтом, якщо буде налагоджено виробництво дешевих бездефектних нанотрубок.

Завдяки високому коефіцієнту теплопровідності доцільно використовувати нанотрубки в качстве матеріалу для радіаторів охолодження корпусів потужних електронних приладів. З вуглецевих нанотрубок передбачається виготовляти наконечники досить великої довжини і малого діаметра для скануючих зондових мікроскопів (СЗМ).

Ці наконечники перевершують за своїми работчім параметрам всі інші при дослідженні структури наношероховатостей на поверхні мікросхем. Незамінні такі наконечники і при вивченні біологічних і полімерних структур, оскільки завдяки високій міцності нанотрубки на вигин зникає небезпека пошкодження СЗМ при великому зусиллі.

Дивитися в майбутнє вуглецевих наноматеріалів з оптимізмом дозволяють результати робіт з дослідження можливостей їх великомасштабного виробництва.