បំពង់ nanotubes កាបូន CNT គឺជាម៉ូលេគុលរាងស៊ីឡាំងពិសេសដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែលកន្លះណាណូម៉ែត្រ និងប្រវែងរហូតដល់មីក្រូម៉ែត្រជាច្រើន។ បំពង់ nanotubes កាបូនគឺជារចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងពន្លូតប្រហោងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតនៃលំដាប់ពីពីរបីទៅរាប់សិប nanometers ប្រវែងនៃ nanotubes ប្រពៃណីត្រូវបានគណនាជាមីក្រូ ទោះបីជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានប្រវែងនៃលំដាប់មីលីម៉ែត្រ និងសង់ទីម៉ែត្រត្រូវបានគេទទួលបានរួចហើយនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ក៏ដោយ។ . ការតំរង់ទិសទៅវិញទៅមកនៃក្រឡាចត្រង្គក្រាហ្វិច ឆកោន និងអ័ក្សបណ្តោយនៃបំពង់ណាណូកំណត់សារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់...

ចែករំលែកការងារនៅលើបណ្តាញសង្គម

ប្រសិនបើការងារនេះមិនសមនឹងអ្នកទេ មានបញ្ជីការងារស្រដៀងគ្នានៅខាងក្រោមទំព័រ។ អ្នកក៏អាចប្រើប៊ូតុងស្វែងរកផងដែរ។

ការណែនាំ

សព្វថ្ងៃនេះ បច្ចេកវិទ្យាបានឈានដល់កម្រិតនៃភាពល្អឥតខ្ចោះ ដែលមីក្រូសមាសធាតុត្រូវបានប្រើប្រាស់តិចទៅៗនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ហើយត្រូវបានជំនួសដោយ nanocomponent បន្តិចម្តងៗ។ នេះបញ្ជាក់ពីនិន្នាការឆ្ពោះទៅរកការធ្វើឱ្យឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចកាន់តែតូចជាងមុន។ មានតម្រូវការដើម្បីធ្វើជាម្ចាស់នៃកម្រិតថ្មីនៃការរួមបញ្ចូល - nanolevel ។ ជាលទ្ធផលមានតម្រូវការដើម្បីទទួលបានត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្សែដែលមានទំហំចាប់ពី 1 ដល់ 20 nanometers ។ ដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានេះគឺនៅឆ្នាំ 1985 ។ ការរកឃើញនៃ nanotubes ប៉ុន្តែពួកគេបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានសិក្សាតែចាប់ពីឆ្នាំ 1990 នៅពេលដែលពួកគេបានរៀនពីរបៀបដើម្បីទទួលបានពួកវាក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់។

បំពង់ណាណូកាបូន (CNTs) គឺជាម៉ូលេគុលស៊ីឡាំងពិសេស

ប្រហែលកន្លះណាណូម៉ែត្រក្នុងអង្កត់ផ្ចិត និងមានប្រវែងរហូតដល់មីក្រូម៉ែត្រជាច្រើន។ ប្រព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer ទាំងនេះត្រូវបានគេរកឃើញជាលើកដំបូងជាផលិតផលនៃការសំយោគនៃ fullerene C 60 . ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកទំហំណាណូម៉ែត្រ (ម៉ូលេគុល) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃបំពង់ណាណូកាបូន។ វាត្រូវបានគេរំពឹងថានៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខពួកគេនឹងជំនួសធាតុនៃគោលបំណងស្រដៀងគ្នានៅក្នុងសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចនៃឧបករណ៍ផ្សេងៗរួមទាំងកុំព្យូទ័រទំនើបផងដែរ។

1. គំនិតនៃបំពង់ណាណូកាបូន

នៅឆ្នាំ 1991 អ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិជប៉ុន Ijima កំពុងសិក្សាប្រាក់បញ្ញើដែលបានបង្កើតឡើងនៅលើ cathode នៅពេលដែល graphite ត្រូវបាន sputtered នៅក្នុងធ្នូអគ្គិសនី។ ការយកចិត្តទុកដាក់របស់គាត់ត្រូវបានទាក់ទាញទៅលើរចនាសម្ព័ន្ធមិនធម្មតានៃដីល្បាប់ដែលមានសរសៃមីក្រូទស្សន៍ និងសរសៃ។ ការវាស់វែងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបានបង្ហាញថាអង្កត់ផ្ចិតនៃសរសៃបែបនេះមិនលើសពីប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រទេហើយប្រវែងគឺពីមួយទៅច្រើនមីក្រូ។ ដោយបានគ្រប់គ្រងកាត់បំពង់ស្តើងមួយតាមអ័ក្សបណ្តោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាវាមានស្រទាប់មួយ ឬច្រើន ដែលស្រទាប់នីមួយៗជាក្រឡាចត្រង្គនៃក្រាហ្វិចដែលផ្អែកលើឆកោនដែលមានអាតូមកាបូនដែលមានទីតាំងនៅជ្រុងខាងលើ។ ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ ចម្ងាយរវាងស្រទាប់គឺ 0.34 nm ពោលគឺដូចគ្នាទៅនឹងរវាងស្រទាប់នៅក្នុងក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់។ តាមក្បួនមួយ ចុងខាងលើនៃបំពង់ត្រូវបានបិទជាមួយនឹងមួកអឌ្ឍគោលពហុស្រទាប់ ដែលស្រទាប់នីមួយៗត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ ឆកោន និងប៉ង់តាហ្គោន ដែលស្រដៀងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលពាក់កណ្តាលពេញ។

រចនាសម្ព័ន្ធពង្រីកដែលមានបណ្តាញឆកោនបត់ដែលមានអាតូមកាបូននៅថ្នាំងត្រូវបានគេហៅថា nanotubes ។ របកគំហើញនៃ nanotubes បានធ្វើឱ្យមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងក្នុងចំណោមអ្នកស្រាវជ្រាវដែលចូលរួមក្នុងការបង្កើតសម្ភារៈ និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីមិនធម្មតា។

បំពង់ nanotubes កាបូនគឺជារចនាសម្ព័ន្ធរាងស៊ីឡាំងពន្លូតប្រហោងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពីពីរបីទៅដប់នៃ nanometers (ប្រវែងនៃ nanotubes ប្រពៃណីត្រូវបានវាស់ជាមីក្រូ ទោះបីជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានប្រវែងនៃលំដាប់នៃមីលីម៉ែត្រនិងសូម្បីតែសង់ទីម៉ែត្រត្រូវបានគេទទួលបានរួចហើយនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍) ។

បំពង់ nanotube ដ៏ល្អគឺជាស៊ីឡាំងដែលទទួលបានដោយការរមៀលក្រឡាចត្រង្គរាងបួនជ្រុងនៃក្រាហ្វិចដោយគ្មានថ្នេរ។ការតំរង់ទិសទៅវិញទៅមកនៃបណ្តាញ graphite hexagonal និងអ័ក្សបណ្តោយនៃ nanotube កំណត់នូវលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធដ៏សំខាន់បំផុតនៃ nanotube ដែលត្រូវបានគេហៅថា chirality ។ Chirality ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំនួនគត់ពីរ ( m, ន ) ដែលបង្ហាញពីទីតាំងនៃក្រឡាចត្រង្គក្រឡាចត្រង្គដែល ជាលទ្ធផលនៃការបត់គួរតែស្របគ្នាជាមួយនឹងឆកោនដែលមានទីតាំងនៅដើម។

ចំណុចខាងលើត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1.1 ដែលបង្ហាញពីផ្នែកមួយនៃបណ្តាញក្រាហ្វិចរាងប្រាំមួយ ការបត់ចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំងនាំទៅដល់ការបង្កើតស្រទាប់ណាណូដែលមានស្រទាប់តែមួយដែលមាន chirality ខុសៗគ្នា។ chirality នៃ nanotube ក៏អាចត្រូវបានកំណត់ដោយឡែកពីគ្នាដោយមុំដែលបង្កើតឡើងដោយទិសដៅនៃការបត់របស់ nanotube និងទិសដៅដែល hexagons នៅជាប់គ្នាមានផ្នែករួម។ ទិសដៅទាំងនេះក៏ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព 1.1 ។ មានវ៉ារ្យ៉ង់ជាច្រើននៃការបត់ nanotubes ប៉ុន្តែក្នុងចំណោមពួកវាដែលលេចធ្លោជាលទ្ធផលដែលរចនាសម្ព័ន្ធនៃបណ្តាញ hexagonal មិនត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ទិសដៅទាំងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងមុំ a = 0 និង a = 30° ដែលត្រូវនឹង chirality(m , 0) និង (2n , n ) ។

សូចនាករ chirality នៃបំពង់ស្រទាប់តែមួយកំណត់អង្កត់ផ្ចិតរបស់វា។ឃ៖

កន្លែងណា d0 = 0.142 nm គឺជាចំងាយរវាងអាតូមកាបូននៅក្នុងក្រឡាចត្រង្គប្រាំមួយក្រាហ្វ។ កន្សោមខាងលើធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់ chirality របស់វាពីអង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotube មួយ។

រូប ១.១. គំរូសម្រាប់ការបង្កើត nanotubes ជាមួយ chirality ផ្សេងគ្នា នៅពេលដែលក្រឡាចត្រង្គប្រាំមួយក្រាហ្វិចត្រូវបានរមៀលចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំងមួយ។

បំពង់ nanotubes កាបូនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពខុសគ្នានៃរាង។ ឧទាហរណ៍ ពួកវាអាចជាជញ្ជាំងតែមួយ ឬពហុជញ្ជាំង (ស្រទាប់តែមួយ ឬពហុស្រទាប់) ត្រង់ ឬវង់ វែង និងខ្លី។ល។

នៅក្នុងរូបភាព 1.2 ។ និងរូបភាព 1.3 គំរូនៃស្រទាប់កាបូនតែមួយ និងគំរូនៃបំពង់ណាណូកាបូនច្រើនត្រូវបានបង្ហាញរៀងគ្នា។

រូប 1.2 គំរូនៃបំពង់ណាណូកាបូនតែមួយស្រទាប់

Fig.1.3. គំរូនៃបំពង់ nanotube ពហុស្រទាប់កាបូន

បំពង់ nanotubes កាបូនច្រើន ខុសពីស្រទាប់តែមួយ ក្នុងទម្រង់ និងការកំណត់កាន់តែទូលំទូលាយ។ ពូជដែលអាចធ្វើបាននៃរចនាសម្ព័ន្ធឆ្លងកាត់នៃបំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព 1.4.a និង b ។ រចនាសម្ព័ន្ធដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាព 1.4.a, ត្រូវបានគេហៅថា matryoshka របស់រុស្ស៊ី។ វាគឺជាបំពង់ nanotubes រាងស៊ីឡាំង ស្រទាប់តែមួយដែលដាក់ coaxially ។ រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 1.4.b, ស្រដៀងនឹងរមូរឬរមូរ។ សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ដែលបានពិចារណា ចម្ងាយជាមធ្យមរវាងស្រទាប់ជាប់គ្នា ដូចជានៅក្នុងក្រាហ្វិតគឺ 0.34 nm ។

រូប ១.៤. ម៉ូដែលនៃផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ nanotubes ពហុស្រទាប់: a - matryoshka រុស្ស៊ី,ខ - រមូរ។

នៅពេលដែលចំនួនស្រទាប់កើនឡើង គម្លាតពីរូបរាងស៊ីឡាំងដ៏ល្អកាន់តែច្បាស់ឡើង។ ក្នុងករណីខ្លះសំបកខាងក្រៅយកទម្រង់ជា polyhedron ។ ជួនកាលស្រទាប់ផ្ទៃគឺជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានការរៀបចំមិនប្រក្រតីនៃអាតូមកាបូន។ នៅក្នុងករណីផ្សេងទៀត ពិការភាពនៅក្នុងទម្រង់នៃ pentagons និង heptagons ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើបណ្តាញ hexagonal ដ៏ល្អនៃស្រទាប់ខាងក្រៅនៃ nanotube ដែលនាំឱ្យមានការរំលោភលើរូបរាងស៊ីឡាំង។ វត្តមានរបស់ pentagon បណ្តាលឱ្យប៉ោងមួយ និង heptagon concave ពត់នៃផ្ទៃស៊ីឡាំងនៃ nanotube ។ ពិការភាពបែបនេះនាំឱ្យមានរូបរាងនៃបំពង់ nanotubes bent និង helical ដែលនៅក្នុងដំណើរការនៃការលូតលាស់ twist ក្នុងចំណោមខ្លួនគេបង្កើតរង្វិលជុំនិងរចនាសម្ព័ន្ធពង្រីកផ្សេងទៀតនៃរូបរាងស្មុគស្មាញ។

សំខាន់ Nanotubes បានបង្ហាញឱ្យឃើញថាមានភាពរឹងមាំគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងភាពតានតឹងនិងពត់កោង។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងមេកានិចខ្ពស់ បំពង់ nanotubes មិនហែកឬបំបែកទេប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេត្រូវបានរៀបចំឡើងវិញយ៉ាងសាមញ្ញ។ ដោយវិធីនេះចាប់តាំងពីយើងកំពុងនិយាយអំពីភាពខ្លាំងនៃ nanotubes វាជាការគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ក្នុងការកត់សម្គាល់មួយនៃការសិក្សាចុងក្រោយបំផុតលើលក្ខណៈនៃទ្រព្យសម្បត្តិនេះ។

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅសាកលវិទ្យាល័យ Rice ដែលដឹកនាំដោយលោក Boris Jacobson បានរកឃើញថា បំពង់ណាណូកាបូនមានឥរិយាបទដូចជា "រចនាសម្ព័ន្ធព្យាបាលដោយខ្លួនឯងដ៏ឆ្លាតវៃ" (ការសិក្សានេះត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅថ្ងៃទី 16 ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 2007 នៅក្នុងទស្សនាវដ្តី Physical Review Letters)។ ដូច្នេះក្រោមភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិច និងការខូចទ្រង់ទ្រាយដែលបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព ឬវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្ម បំពង់ nanotubes អាច "ជួសជុល" ខ្លួនឯងបាន។ វាប្រែថាបន្ថែមពីលើកោសិកាកាបូន 6 បំពង់ nanotubes ក៏មានចង្កោមអាតូមប្រាំនិងប្រាំពីរផងដែរ។ កោសិកាអាតូម 5/7 ទាំងនេះបង្ហាញអាកប្បកិរិយាមិនធម្មតា ដោយជិះកង់តាមបណ្តោយផ្ទៃនៃបំពង់ណាណូកាបូន ដូចទូកចំហុយនៅលើសមុទ្រ។ នៅពេលដែលការខូចខាតកើតឡើងនៅកន្លែងនៃពិការភាព កោសិកាទាំងនេះចូលរួមក្នុង "ការព្យាបាលរបួស" ចែកចាយថាមពលឡើងវិញ។

លើសពីនេះ បំពង់ nanotubes បង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី ម៉ាញ៉េទិច និងអុបទិកដែលមិននឹកស្មានដល់ ដែលបានក្លាយជាវត្ថុនៃការសិក្សាមួយចំនួនរួចទៅហើយ។ លក្ខណៈពិសេសនៃបំពង់ណាណូកាបោនគឺ ចរន្តអគ្គិសនីរបស់ពួកគេ ដែលប្រែទៅជាខ្ពស់ជាងនៃចំហាយដែលគេស្គាល់ទាំងអស់។ ពួកវាក៏មានចរន្តកំដៅដ៏ល្អ មានស្ថេរភាពគីមី ហើយអ្វីដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនោះ អាចទទួលបានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconducting ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិច បំពង់ណាណូកាបូនអាចមានឥរិយាបទដូចលោហៈ ឬដូចជាសារធាតុ semiconductors ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការតំរង់ទិសនៃពហុកោណកាបូនទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សបំពង់។

Nanotubes មានទំនោរប្រកាន់ខ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងគ្នាទៅវិញទៅមក បង្កើតជាឈុតដែលមានលោហៈ និង semiconductor nanotubes ។ រហូតមកដល់ពេលនេះ កិច្ចការដ៏លំបាកមួយគឺការសំយោគនៃអារេនៃបំពង់ nanotubes semiconductor តែប៉ុណ្ណោះ ឬការបំបែក (បំបែក) នៃ semiconductor nanotubes ពីលោហៈ។

2. លក្ខណៈសម្បត្តិនៃបំពង់ nanotubes កាបូន

ផលប៉ះពាល់ capillary

ដើម្បីសង្កេតមើលឥទ្ធិពល capillary វាចាំបាច់ក្នុងការបើក nanotubes ពោលគឺដើម្បីយកផ្នែកខាងលើចេញ - មួក។ ជាសំណាងល្អ ប្រតិបត្តិការនេះគឺសាមញ្ញណាស់។ វិធីមួយដើម្បីយកមួកចេញគឺត្រូវដាក់បំពង់ nanotubes នៅសីតុណ្ហភាព 850°C រយៈពេលជាច្រើនម៉ោងក្នុងស្ទ្រីមកាបូនឌីអុកស៊ីត។ ជាលទ្ធផលនៃការកត់សុីប្រហែល 10% នៃបំពង់ណាណូទាំងអស់ត្រូវបានបើក។ វិធីមួយទៀតដើម្បីបំផ្លាញចុងបិទជិតនៃបំពង់ nanotubes គឺការប៉ះពាល់នឹងអាស៊ីតនីទ្រីកកំហាប់រយៈពេល 4.5 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាព 240 អង្សាសេ។ ជាលទ្ធផលនៃការព្យាបាលនេះ 80% នៃបំពង់ nanotubes បើក។

ការសិក្សាដំបូងនៃបាតុភូត capillary បានបង្ហាញថាមានទំនាក់ទំនងរវាងទំហំនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ និងលទ្ធភាពនៃការទាញរបស់វាចូលទៅក្នុងឆានែលណាណូ។ វាបានប្រែក្លាយថាអង្គធាតុរាវជ្រាបចូលទៅក្នុងឆានែល nanotube ប្រសិនបើភាពតានតឹងផ្ទៃរបស់វាមិនខ្ពស់ជាង 200 mN/m ។ ដូច្នេះ ដើម្បីណែនាំសារធាតុណាមួយចូលទៅក្នុង nanotubes សារធាតុរំលាយដែលមានភាពតានតឹងលើផ្ទៃទាបត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតនីទ្រីកប្រមូលផ្តុំ ភាពតានតឹងលើផ្ទៃមានកម្រិតទាប (43 mN/m) ត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ចូលលោហៈមួយចំនួនទៅក្នុងឆានែលណាណូ។ បន្ទាប់មកការរលាយត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាព 400 អង្សាសេរយៈពេល 4 ម៉ោងក្នុងបរិយាកាសអ៊ីដ្រូសែនដែលនាំឱ្យមានការថយចុះនៃលោហៈ។ តាមវិធីនេះ បំពង់ណាណូដែលមាននីកែល cobalt និងជាតិដែកត្រូវបានទទួល។

រួមជាមួយនឹងលោហធាតុ បំពង់ណាណូកាបូនអាចត្រូវបានបំពេញដោយសារធាតុឧស្ម័ន ដូចជាអ៊ីដ្រូសែនម៉ូលេគុលជាដើម។ សមត្ថភាពនេះគឺមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង ព្រោះវាបើកលទ្ធភាពនៃការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនដោយសុវត្ថិភាព ដែលអាចត្រូវបានប្រើជាឥន្ធនៈដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាននៅក្នុងម៉ាស៊ីនចំហេះខាងក្នុង។

ធន់នឹងអគ្គិសនីនៃបំពង់ណាណូកាបូន

ដោយសារតែទំហំតូចនៃបំពង់ nanotubes កាបូន មានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1996 ប៉ុណ្ណោះដែលអាចវាស់ស្ទង់ដោយផ្ទាល់នូវភាពធន់អគ្គិសនីរបស់ពួកគេដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ 4-prong ។ ដើម្បីដឹងគុណចំពោះជំនាញពិសោធន៍ដែលត្រូវការសម្រាប់ការនេះ យើងនឹងរៀបរាប់សង្ខេបអំពីវិធីសាស្ត្រនេះ។ ឆ្នូតមាសត្រូវបានដាក់លើផ្ទៃស៊ីលីកុនអុកស៊ីដប៉ូលានៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។ Nanotubes ប្រវែង 2-3 µm ត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះពួកវា។ បន្ទាប់មក អង្គធាតុ tungsten ចំនួន 4 ដែលមានកំរាស់ 80 nm ត្រូវបានដាក់នៅលើ nanotubes មួយក្នុងចំណោម nanotubes ដែលត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការវាស់វែង ការរៀបចំដែលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។ អាំងវឺតទ័រ tungsten នីមួយៗមានទំនាក់ទំនងជាមួយបន្ទះមាសមួយ។ ចម្ងាយរវាងទំនាក់ទំនងនៅលើ nanotube គឺពី 0.3 ទៅ 1 μm។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងដោយផ្ទាល់បានបង្ហាញថាភាពធន់ទ្រាំនៃ nanotubes អាចប្រែប្រួលក្នុងជួរធំទូលាយចាប់ពី 5.1 10-6 រហូតដល់ 0.8 ohm / សង់ទីម៉ែត្រ។ តម្លៃ p អប្បបរមាគឺជាលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រទាបជាងក្រាហ្វិច។ ភាគច្រើននៃ nanotubes មាន conductivity លោហធាតុ ខណៈពេលដែលផ្នែកតូចជាងនេះបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ semiconductor ដែលមានគម្លាត band ពី 0.1 ទៅ 0.3 eV ។

រូប ២. គ្រោងការណ៍សម្រាប់វាស់ភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីនៃ nanotube បុគ្គលមួយដោយវិធីសាស្រ្តបួន-probe: 1 - ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនអុកស៊ីត, 2 - បន្ទះមាស 3 - ផ្លូវដែក tungsten, 4 - បំពង់ណាណូកាបូន។

3. វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការសំយោគនៃកាបូន nanotubes

3.1 វិធីសាស្រ្តធ្នូអគ្គិសនី

វិធីសាស្រ្តដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes,

ដោយប្រើការបាញ់កំដៅនៃអេឡិចត្រូតក្រាហ្វីតនៅក្នុងប្លាស្មាមួយ។

ការ​បញ្ចេញ​អាក​ដែល​ឆេះ​ក្នុង​បរិយាកាស​អេលីយ៉ូម។

នៅក្នុងការបញ្ចោញធ្នូរវាង anode និង cathode នៅវ៉ុល 20-25 V ចរន្តធ្នូផ្ទាល់ដែលមានស្ថេរភាពនៃ 50-100 A ចម្ងាយ interelectrode 0.5-2 mm និងសម្ពាធ He 100-500 Torr ដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង sputtering នៃសម្ភារៈ anode កើតឡើង។ ផ្នែកមួយនៃផលិតផលស្ពាដែលមានសារធាតុក្រាហ្វីត សារធាតុសូលុយស្យុង និងហ្វូលរីន ត្រូវបានដាក់នៅលើជញ្ជាំងត្រជាក់នៃអង្គជំនុំជម្រះ ខណៈដែលផ្នែកដែលមានក្រាហ្វិត និងកាបូនណាណូធូប (MWNTs) ត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃ cathode ។ កត្តាជាច្រើនមានឥទ្ធិពលលើទិន្នផលនៃ nanotubes ។

សារៈសំខាន់បំផុតគឺសម្ពាធ He នៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរពីទស្សនៈនៃផលិតកម្ម NT គឺ 500 Torr និងមិនមែន 100-150 Torr ដូចនៅក្នុងករណីនៃ fullerenes នោះទេ។ កត្តាសំខាន់ដូចគ្នាមួយទៀតគឺចរន្តធ្នូ៖ ទិន្នផលអតិបរិមានៃ NT ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅចរន្តអប្បរមាដែលអាចធ្វើទៅបានដែលចាំបាច់សម្រាប់ការដុតដែលមានស្ថេរភាពរបស់វា។ ការធ្វើឱ្យត្រជាក់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃជញ្ជាំងអង្គជំនុំជម្រះ និងអេឡិចត្រូតមានសារៈសំខាន់ផងដែរ ដើម្បីជៀសវាងការបំបែកនៃ anode និងការហួតឯកសណ្ឋានរបស់វា ដែលប៉ះពាល់ដល់មាតិកា។

NT នៅក្នុងប្រាក់បញ្ញើ cathode ។

ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្តិសម្រាប់រក្សាចម្ងាយរវាងអេឡិចត្រូតនៅកម្រិតថេរមួយ បង្កើនស្ថេរភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការបញ្ចោញធ្នូ និងបង្កើនសម្ភារៈ cathode ជាមួយនឹង nanotubes ។

ប្រាក់បញ្ញើ។

3.2 ការបាញ់ឡាស៊ែរ

នៅក្នុងឆ្នាំ 1995 របាយការណ៍មួយបានលេចចេញឡើងស្តីពីការសំយោគនៃបំពង់ណាណូកាបូនដោយការបាញ់ទៅលើគោលដៅក្រាហ្វិចក្រោមឥទ្ធិពលនៃវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរដែលមានជីពចរនៅក្នុងបរិយាកាសឧស្ម័នអសកម្ម (He ឬ Ar) ។ គោលដៅក្រាហ្វិចស្ថិតនៅក្នុងបំពង់រ៉ែថ្មខៀវនៅសីតុណ្ហភាព 1200អំពី C ដែលតាមរយៈនោះ buffer gas ហូរ។

កាំរស្មីឡាស៊ែរផ្តោតដោយប្រព័ន្ធកែវថតស្កេនផ្ទៃ

គោលដៅក្រាហ្វិត ដើម្បីធានាការហួតឯកសណ្ឋាននៃសម្ភារៈគោលដៅ។

ចំហាយទឹកដែលបណ្តាលមកពីការហួតឡាស៊ែរចូលទៅក្នុងស្ទ្រីម

ឧស្ម័នអសកម្ម និងត្រូវបានយកចេញពីតំបន់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅកាន់តំបន់សីតុណ្ហភាពទាប ដែលជាកន្លែងដែលវាត្រូវបានគេដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមទង់ដែងដែលត្រជាក់ដោយទឹក។

សារធាតុពុលដែលមានផ្ទុក NT ត្រូវបានប្រមូលពីស្រទាប់ខាងក្រោមទង់ដែង ជញ្ជាំងនៃបំពង់រ៉ែថ្មខៀវ និងផ្នែកបញ្ច្រាសនៃគោលដៅ។ ក៏ដូចជានៅក្នុងវិធីសាស្រ្តធ្នូវាប្រែចេញ

ប្រភេទជាច្រើននៃសម្ភារៈបញ្ចប់:

1) នៅក្នុងការពិសោធន៍ដែលក្រាហ្វិចសុទ្ធត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ជាគោលដៅ MWNTs ត្រូវបានគេទទួលបានដែលមានប្រវែងរហូតដល់ 300 nm និងមានស៊ីឡាំង graphene 4-24 ។ រចនាសម្ព័ន្ធនិងការប្រមូលផ្តុំនៃ NTs បែបនេះនៅក្នុងសម្ភារៈចាប់ផ្តើមត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយសីតុណ្ហភាព។ នៅ 1200អំពី ជាមួយនឹងការសង្កេតទាំងអស់ NT មិនមានពិការភាព និងមានមួកនៅខាងចុង។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពសំយោគត្រូវបានបន្ទាបដល់ 900អំពី C, ពិការភាពបានលេចឡើងនៅក្នុង NT ចំនួនដែលកើនឡើងជាមួយនឹងការថយចុះបន្ថែមទៀតនៃសីតុណ្ហភាពនិងនៅ 200អំពី គ្មានការបង្កើត NT ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ។

2) នៅពេលដែលបរិមាណតិចតួចនៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបន្ថែមទៅគោលដៅ SWCNTs ត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងផលិតផល condensation ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កំឡុងពេលហួត គោលដៅបានក្លាយទៅជាសំបូរទៅដោយលោហៈ ហើយទិន្នផល SWNT បានថយចុះ។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ ពួកគេបានចាប់ផ្តើមប្រើគោលដៅ irradiated ពីរក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដែលមួយគឺក្រាហ្វិចសុទ្ធ និងមួយទៀតមានលោហៈធាតុ។

ទិន្នផលភាគរយនៃ NT ប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងអាស្រ័យលើកាតាលីករ។ ឧទាហរណ៍ ទិន្នផលខ្ពស់នៃ NT ត្រូវបានទទួលនៅលើសារធាតុ Ni, Co, ល្បាយនៃ Ni និង Co ជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀត។ SWCNTs ដែលទទួលបានមានអង្កត់ផ្ចិតដូចគ្នា ហើយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងធ្នឹមដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 5-20 nm ។ ល្បាយ Ni/Pt និង Co/Pt ផ្តល់ទិន្នផល NT ខ្ពស់ ខណៈពេលដែលផ្លាទីនសុទ្ធផ្តល់ទិន្នផល SWNT ទាប។ ល្បាយ Co/Cu ផ្តល់ទិន្នផលទាបនៃ SWNTs ហើយការប្រើប្រាស់ទង់ដែងសុទ្ធមិននាំឱ្យមានការបង្កើត SWNTs ទាល់តែសោះ។ មួករាងស្វ៊ែរត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅចុង SWNTs ដោយមិនមានភាគល្អិតកាតាលីករ។

ជាបំរែបំរួល វិធីសាស្រ្តមួយបានរីករាលដាលជាកន្លែងដែលជំនួសឱ្យកាំរស្មីឡាស៊ែរដែលមានជីពចរ កាំរស្មីព្រះអាទិត្យផ្តោតអារម្មណ៍ត្រូវបានប្រើ។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេប្រើដើម្បីទទួលបាន fullerenes និងបន្ទាប់ពី

ការកែលម្អដើម្បីទទួលបាន NT ។ ពន្លឺព្រះអាទិត្យ ធ្លាក់លើកញ្ចក់រាបស្មើ និងត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំង បង្កើតជាឧប្បត្តិហេតុនៃធ្នឹមស្របគ្នារវាងយន្តហោះនៅលើកញ្ចក់ប៉ារ៉ាបូល។ នៅឯការផ្តោតអារម្មណ៍នៃកញ្ចក់គឺជាទូកក្រាហ្វិចដែលពោរពេញទៅដោយល្បាយនៃក្រាហ្វិចនិងម្សៅដែក។ ទូកស្ថិតនៅខាងក្នុងបំពង់ក្រាហ្វិច ដែលដើរតួជារបាំងការពារកំដៅ។ ប្រព័ន្ធទាំងមូលត្រូវបានដាក់នៅក្នុងបន្ទប់ដែលពោរពេញទៅដោយឧស្ម័នអសកម្ម។

លោហធាតុផ្សេងៗ និងល្បាយរបស់វាត្រូវបានយកធ្វើជាកាតាលីករ។ រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នាត្រូវបានគេទទួលបានអាស្រ័យលើកាតាលីករដែលបានជ្រើសរើសនិងសម្ពាធឧស្ម័នអសកម្ម។ ដោយប្រើកាតាលីករនីកែល-កូបាលតនៅសម្ពាធឧស្ម័នសតិបណ្ដោះអាសន្ន គំរូសំយោគមានភាគច្រើននៃ MWNTs ដូចឫស្សី។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសម្ពាធ SWNTs ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 1-2 nm បានលេចចេញ ហើយចាប់ផ្តើមគ្របដណ្តប់ SWNTs ត្រូវបានផ្សំចូលទៅក្នុងធ្នឹមដែលមានអង្កត់ផ្ចិតរហូតដល់ 20 nm ជាមួយនឹងផ្ទៃដែលគ្មានកាបូនអាម៉ូញ៉ូម។

3.3 ការបំបែកកាតាលីករនៃអ៊ីដ្រូកាបូន

វិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការផលិត NT គឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់នៃការ decomposition នៃ acetylene នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ។ ភាគល្អិតនៃលោហធាតុ Ni, Co, Cu និង Fe ដែលមានទំហំ nanometer ជាច្រើនត្រូវបានគេប្រើជាកាតាលីករ។ ទូកសេរ៉ាមិចដែលមានកាតាលីករ 20-50 មីលីក្រាមត្រូវបានដាក់ក្នុងបំពង់រ៉ែថ្មខៀវប្រវែង 60 សង់ទីម៉ែត្រនិងអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុង 4 ម។ ល្បាយនៃ acetylene C2H2 (2.5-10%) និងអាសូតត្រូវបានបូមតាមបំពង់រយៈពេលជាច្រើនម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាព 500-1100អំពី C. បន្ទាប់មកប្រព័ន្ធត្រូវបានត្រជាក់ទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ រចនាសម្ព័ន្ធបួនប្រភេទត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយកាតាលីករ cobalt:

1) ស្រទាប់កាបូន amorphous នៅលើភាគល្អិតកាតាលីករ;

2) ភាគល្អិតកាតាលីករដែកដែលរុំព័ទ្ធដោយស្រទាប់ graphene;

3) ខ្សែស្រឡាយដែលបង្កើតឡើងដោយកាបូនអាម៉ូញាក់;

4) MSNT ។

តម្លៃតូចបំផុតនៃអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុងនៃ MWNTs ទាំងនេះគឺ 10 nm ។ អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅនៃ NT ដែលមិនមានអាម៉ូញ៉ូសកាបូនគឺស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពី 25-30 nm ហើយសម្រាប់ NT ស្រោបដោយកាបូនអាម៉ូញ៉ូសរហូតដល់ 130 nm ។ ប្រវែង NT ត្រូវបានកំណត់ដោយពេលវេលាប្រតិកម្មនិងប្រែប្រួលពី 100 nm ទៅ 10 µm ។

ទិន្នផល និងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ NT អាស្រ័យលើប្រភេទនៃកាតាលីករ - ការជំនួស Co ជាមួយ Fe ផ្តល់នូវកំហាប់ NT ទាប ហើយចំនួននៃ NT គ្មានពិការភាពថយចុះ។ នៅពេលប្រើកាតាលីករនីកែល សរសៃអំបោះភាគច្រើនមានរចនាសម្ព័ន្ធអាម៉ូនិក ជួនកាល NTs ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិច គ្មានពិការភាពត្រូវបានជួបប្រទះ។ ខ្សែស្រឡាយដែលមានរាងមិនទៀងទាត់និងរចនាសម្ព័ន្ធ amorphous ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើកាតាលីករទង់ដែង។ ភាគល្អិតលោហៈដែលរុំព័ទ្ធក្នុងស្រទាប់ក្រាហ្វិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងគំរូ។ បានទទួល NT និងខ្សែស្រឡាយមានទម្រង់ផ្សេងៗគ្នា - ដោយផ្ទាល់; កោង, មានផ្នែកត្រង់; zigzag; វង់។ ក្នុងករណីខ្លះ helix pitch មានតម្លៃ pseudo-constant ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វាបានក្លាយជាការចាំបាច់ក្នុងការទទួលបានអារេនៃ NTs តម្រង់ទិស ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការប្រើប្រាស់រចនាសម្ព័ន្ធដូចជា emitters ។ មានវិធីពីរយ៉ាងក្នុងការទទួលបានអារេនៃ NTs តម្រង់ទិស៖ ការតំរង់ទិសនៃ NTs ដែលលូតលាស់រួចហើយ និងការរីកលូតលាស់នៃ NTs តម្រង់ទិសដោយប្រើវិធីសាស្ត្រកាតាលីករ។

វាត្រូវបានស្នើឱ្យប្រើស៊ីលីកុន porous, រន្ធញើសដែលត្រូវបានបំពេញដោយ nanoparticles ជាតិដែក, ជាស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ការរីកលូតលាស់ NT ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានដាក់ក្នុងធុងផ្ទុកហ្គាស និងអាសេទីលលីននៅសីតុណ្ហភាព 700អំពី C ដែលជាតិដែកបានជំរុញដំណើរការនៃការរលាយកំដៅនៃអាសេទីលលីន។ ជាលទ្ធផលនៅក្នុងតំបន់នៃម 2 កាត់កែងទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម NTs ពហុស្រទាប់តម្រង់ទិសត្រូវបានបង្កើតឡើង។

វិធីសាស្រ្តស្រដៀងគ្នាគឺការប្រើប្រាស់អាលុយមីញ៉ូម anodized ជាស្រទាប់ខាងក្រោម។ រន្ធញើសនៃអាលុយមីញ៉ូម anodized ត្រូវបានបំពេញដោយ cobalt ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានដាក់នៅក្នុងល្បាយលំហូរនៃអាសេទីលលីននិងអាសូតនៅសីតុណ្ហភាព 800អំពី គ. NTs តម្រង់ទិសជាលទ្ធផលមានអង្កត់ផ្ចិតជាមធ្យម 50.0±0.7 nm ដែលមានចំងាយរវាងបំពង់ 104.2±2.3 nm ។ ដង់ស៊ីតេមធ្យមត្រូវបានកំណត់នៅកម្រិត 1.1x1010 NT/cm 2 . TEM នៃ nanotubes បានបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិចយ៉ាងល្អដែលមានចម្ងាយរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិន 0.34 nm ។ វាត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាដោយការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្រនិងពេលវេលាដំណើរការនៃស្រទាប់ខាងក្រោមអាលុយមីញ៉ូមវាអាចផ្លាស់ប្តូរទាំងអង្កត់ផ្ចិត NT និងចម្ងាយរវាងពួកវា។

វិធីសាស្រ្តដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពទាប (ក្រោម 666អំពី គ) ត្រូវបានពិពណ៌នាផងដែរនៅក្នុងអត្ថបទ។ សីតុណ្ហភាពទាបក្នុងអំឡុងពេលសំយោគធ្វើឱ្យវាអាចប្រើកញ្ចក់ជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្តនីកែលដែលបានដាក់ជាស្រទាប់ខាងក្រោម។ ខ្សែភាពយន្តនីកែលបានបម្រើការជាកាតាលីករសម្រាប់ការលូតលាស់របស់ NT ដោយការបំភាយចំហាយប្លាស្មាក្តៅ។ Acetylene ត្រូវបានគេប្រើជាប្រភពកាបូន។ តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍ វាអាចផ្លាស់ប្តូរអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់ពី 20 ទៅ 400 nm និងប្រវែងរបស់ពួកគេក្នុងចន្លោះ 0.1-50 µm ។ អង្កត់ផ្ចិតធំ (> 100 nm) MWNTs ដែលទទួលបានគឺត្រង់ ហើយអ័ក្សរបស់វាត្រូវបានដឹកនាំកាត់កែងយ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដង់ស៊ីតេសង្កេតនៃ NT យោងទៅតាមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែនគឺ 107 NT / mm 2 . នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិត NT ក្លាយជាតិចជាង 100 nm ការតំរង់ទិសដែលពេញចិត្តដែលកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះស្រទាប់ខាងក្រោមនឹងរលាយបាត់។ អារេ MWNT តម្រង់ទិសអាចត្រូវបានបង្កើតនៅលើតំបន់ជាច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ 2 .

3.4 ការសំយោគអេឡិចត្រូលីត

គំនិតចម្បងនៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺដើម្បីទទួលបានកាបូន NTs ដោយឆ្លងកាត់ចរន្តអគ្គិសនីរវាងអេឡិចត្រូតក្រាហ្វីតនៅក្នុងអំបិលអ៊ីយ៉ុងរលាយ។ cathode ក្រាហ្វិចត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម និងបម្រើជាប្រភពនៃអាតូមកាបូន។ ជាលទ្ធផលជួរដ៏ធំទូលាយនៃ nanomaterials ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អាណូតគឺជាទូកដែលធ្វើពីក្រាហ្វិចដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ហើយបំពេញដោយលីចូមក្លរ។ ទូកត្រូវបានកំដៅដល់ចំណុចរលាយនៃលីចូមក្លរ (604អំពី គ) នៅក្នុងខ្យល់ឬក្នុងបរិយាកាសនៃឧស្ម័នអសកម្ម (argon) ។ cathode ត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុង lithium chloride រលាយ ហើយក្នុងរយៈពេលមួយនាទី ចរន្ត 1-30 A ត្រូវបានឆ្លងកាត់រវាង electrodes ។ បន្ទាប់មក អេឡិចត្រូលីតរលាយដែលមានភាគល្អិតកាបូន, ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

ដើម្បីញែកភាគល្អិតកាបូនដែលបណ្តាលមកពីសំណឹក cathode អំបិលត្រូវរលាយក្នុងទឹក។ precipitate ត្រូវបានញែកដាច់ពីគ្នា រំលាយនៅក្នុង toluene និងបំបែកនៅក្នុងអាងងូតទឹក ultrasonic ។ ផលិតផលនៃការសំយោគអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានសិក្សាដោយប្រើ TEM ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថាពួកគេ។

មានភាគល្អិតដែកដែលរុំព័ទ្ធ ខ្ទឹមបារាំង និងកាបូន NTs នៃរូបវិទ្យាផ្សេងៗ រួមទាំងវង់ និងកោងខ្លាំង។ អាស្រ័យ

អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍ អង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់ nanotubes ដែលបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់ graphene រាងស៊ីឡាំងប្រែប្រួលពី 2 ទៅ 20 nm ។ ប្រវែងនៃ MWNT ឈានដល់ 5 µm ។

លក្ខខណ្ឌបច្ចុប្បន្នល្អបំផុតត្រូវបានរកឃើញ - 3-5 A. នៅតម្លៃបច្ចុប្បន្នខ្ពស់ (10-30 A) មានតែភាគល្អិតដែលរុំព័ទ្ធ និងកាបូនអាម៉ូញ៉ូមប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅ

តម្លៃបច្ចុប្បន្នទាប (<1А) образуется только аморфный углерод.

3.5 វិធីសាស្រ្ត condensation

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនៃការ condensation នៃចំហាយទឹកដោយមិនមានពាក់កណ្តាល ចំហាយកាបូនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃកំដៅធន់ទ្រាំនៃខ្សែបូក្រាហ្វិច និង condenses នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមនៃក្រាហ្វិច pyrolytic ដែលបានបញ្ជាយ៉ាងខ្លាំង ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាព 30 ។អំពី C នៅក្នុងកន្លែងទំនេរ 10-8 Torr ។ ការសិក្សា TEM នៃខ្សែភាពយន្តដែលទទួលបានជាមួយនឹងកម្រាស់ 2-6 nm បង្ហាញថាពួកវាមានបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 1-7 nm និងប្រវែងរហូតដល់ 200 nm ដែលភាគច្រើនបញ្ចប់ដោយចុងស្វ៊ែរ។ មាតិកានៃ NT នៅក្នុងដីល្បាប់លើសពី 50% ។ សម្រាប់ NTs ពហុស្រទាប់ ចម្ងាយរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិនដែលបង្កើតពួកវាគឺ 0.34 nm ។ បំពង់មានទីតាំងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស្ទើរតែផ្ដេក។

3.6 វិធីសាស្រ្តបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធ

វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវនៅមន្ទីរពិសោធន៍ IBM ។ ដូចដែលវាគឺ

បាននិយាយពីមុន បំពង់ណាណូមានទាំងលោហធាតុ និង

លក្ខណៈសម្បត្តិ semiconductor ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍មួយចំនួនដែលមានមូលដ្ឋានលើពួកវា ជាពិសេសត្រង់ស៊ីស្ទ័រ និងលើសពីនេះទៀត ដំណើរការដែលប្រើពួកវា ត្រូវការតែ nanotubes semiconductor ប៉ុណ្ណោះ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅ IBM បានបង្កើតវិធីសាស្ត្រមួយហៅថា "ការបំផ្លិចបំផ្លាញក្នុងន័យស្ថាបនា" ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាបំផ្លាញបំពង់ណាណូលោហធាតុទាំងអស់ ខណៈពេលដែលទុកចោលនូវបំពង់ nanotubes semiconductor នៅដដែល។ នោះគឺពួកវាបំផ្លាញសែលមួយជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុង nanotube ពហុជញ្ជាំង ឬជ្រើសរើសបំផ្លាញបំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ។

នេះជារបៀបដែលដំណើរការនេះត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសង្ខេប៖

1. "ខ្សែពួរ" ស្អិតនៃបំពង់ដែក និង semiconductor ត្រូវបានដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមអុកស៊ីដស៊ីលីកុន។

2. បន្ទាប់មករបាំង lithographic ត្រូវបានព្យាករលើស្រទាប់ខាងក្រោមដើម្បីបង្កើត

អេឡិចត្រូត (ចន្លោះដែក) នៅលើកំពូលនៃ nanotubes ។ អេឡិចត្រូតទាំងនេះ

ធ្វើការជាកុងតាក់ដើម្បីបើក/បិទ

បំពង់ nanotubes semiconductor ។

3. ការប្រើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនខ្លួនឯងជាអេឡិចត្រូត អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ "បិទ"

បំពង់ nanotubes semiconductor ដែលគ្រាន់តែរារាំងការឆ្លងកាត់នៃចរន្តណាមួយតាមរយៈពួកវា។

4. បំពង់ណាណូលោហធាតុត្រូវបានទុកចោលដោយមិនមានការការពារ។ បន្ទាប់ពីនោះតង់ស្យុងសមស្របមួយត្រូវបានអនុវត្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបំផ្លាញបំពង់ nanotubes លោហៈខណៈពេលដែល nanotubes semiconductor នៅតែមានអ៊ីសូឡង់។ លទ្ធផលគឺជាអារេដ៏ក្រាស់នៃ nanotubes semiconductor ដែលអាចធ្វើការបាន - ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតសៀគ្វីតក្កវិជ្ជា - នោះគឺ processors ។ ឥឡូវនេះសូមក្រឡេកមើលដំណើរការទាំងនេះឱ្យបានលម្អិតបន្ថែមទៀត។ សំបក MWNT ផ្សេងគ្នាអាចមានលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីខុសៗគ្នា។ ជាលទ្ធផលរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនិងយន្តការនៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុងនៅក្នុង MWNTs គឺខុសគ្នា។ ភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធនេះអនុញ្ញាតឱ្យមានសែល MWNT តែមួយគត់ដែលត្រូវបានជ្រើសរើស និងប្រើប្រាស់: មួយដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចង់បាន។ ការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃបំពង់ nanotubes ពហុជញ្ជាំងកើតឡើងនៅក្នុងខ្យល់ក្នុងកម្រិតថាមពលជាក់លាក់មួយតាមរយៈល្បឿនលឿន

អុកស៊ីតកម្មនៃសំបកកាបូនខាងក្រៅ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំផ្លិចបំផ្លាញ ចរន្តដែលហូរតាម MWNT ផ្លាស់ប្តូរជាជំហានៗ ហើយជំហានទាំងនេះស្របគ្នានឹងការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃសែលបុគ្គលដែលមានភាពទៀងទាត់គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ តាមរយៈការគ្រប់គ្រងដំណើរការដកស្រោបចេញម្តងមួយៗ វាអាចបង្កើតបំពង់ដែលមានលក្ខណៈដែលចង់បាននៃសំបកខាងក្រៅ លោហធាតុ ឬសារធាតុ semiconductor ។ ដោយជ្រើសរើសអង្កត់ផ្ចិតនៃសំបកខាងក្រៅមនុស្សម្នាក់អាចទទួលបានគម្លាតនៃក្រុមតន្រ្តីដែលចង់បាន។

ប្រសិនបើ "ខ្សែពួរ" ជាមួយ nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើត transistor បែបផែនវាល នោះបំពង់ដែកមិនអាចទុកនៅក្នុងពួកវាបានទេ ព្រោះពួកវានឹងត្រួតត្រា និងកំណត់លក្ខណៈដឹកជញ្ជូនរបស់ឧបករណ៍ ពោលគឺឧ។ នឹងមិនមានឥទ្ធិពលលើវាលទេ។ បញ្ហានេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយការបំផ្លាញដោយជ្រើសរើសផងដែរ។ មិនដូច MWNTs ទេនៅក្នុង "ខ្សែពួរ" ស្តើង SWNT នីមួយៗអាចភ្ជាប់ដោយឡែកពីគ្នាទៅនឹងអេឡិចត្រូតខាងក្រៅ។ ដូច្នេះ "ខ្សែពួរ" ជាមួយ MWNTs អាចត្រូវបានតំណាងថាជាចំហាយប៉ារ៉ាឡែលឯករាជ្យជាមួយនឹងចរន្តសរុបដែលគណនាដោយរូបមន្ត:

G(Vg) = Gm + Gs(Vg),

ដែលជាកន្លែងដែល Gm ត្រូវបានផលិតដោយ nanotubes ដែក ហើយ Gs គឺជាច្រកទ្វារដែលពឹងផ្អែកលើចរន្តនៃ nanotubes semiconductor ។

លើសពីនេះទៀត SWNTs ជាច្រើននៅក្នុង "ខ្សែពួរ" ត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ដែលជាបរិយាកាសអុកស៊ីតកម្មដ៏មានសក្តានុពលដូច្នេះបំពង់ជាច្រើនអាចត្រូវបានបំផ្លាញក្នុងពេលតែមួយដែលផ្ទុយទៅនឹងករណីជាមួយ MWNTs ។ ហើយនៅទីបំផុត បំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយនៅក្នុង "ខ្សែពួរ" តូចមួយមិនការពារគ្នាដោយអេឡិចត្រូស្ទិចដូចសែលផ្តោតនៃ MWNTs នោះទេ។ ជាលទ្ធផល អេឡិចត្រូតច្រកទ្វារអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយការបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនីយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព (អេឡិចត្រុង ឬ

holes) នៅក្នុង semiconductor SWNTs នៅក្នុង "rope" ។ នេះបង្វែរបំពង់ semiconductor ទៅជាអ៊ីសូឡង់។ ក្នុងករណីនេះការកត់សុីដែលបណ្តាលមកពីចរន្តអាចត្រូវបានដឹកនាំទៅលោហៈ SWNTs នៅក្នុង "ខ្សែពួរ" ប៉ុណ្ណោះ។

ការផលិតអារេនៃ nanotubes semiconductor ត្រូវបានអនុវត្ត

សាមញ្ញ៖ ដោយដាក់ SWNT "ខ្សែ" នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកូនអុកស៊ីតកម្ម

ហើយបន្ទាប់មកសំណុំនៃប្រភពបច្ចុប្បន្ន, ដីនិងអេឡិចត្រូតអ៊ីសូឡង់ត្រូវបានដាក់ lithographicly នៅលើកំពូលនៃ "មិនទាន់មានច្បាប់ប្រឆាំង" ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃបំពង់ត្រូវបានជ្រើសរើសជាមុនដូច្នេះជាមធ្យមមានតែ "ខ្សែពួរ" មួយប៉ុណ្ណោះដែលបិទប្រភពនិងដី។ ក្នុងករណីនេះ មិនចាំបាច់តំរង់ទិសពិសេសនៃ nanotubes ទេ។ ច្រកទ្វារខាងក្រោម (ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនខ្លួនវា) ត្រូវបានប្រើដើម្បីបិទបំពង់ semiconductor ហើយបន្ទាប់មកវ៉ុលលើសត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីបំផ្លាញបំពង់ដែកនៅក្នុង "ខ្សែពួរ" ដែលបង្កើត FET ។ ដោយអនុវត្តបច្ចេកវិជ្ជាបំផ្លិចបំផ្លាញជ្រើសរើសនេះ ទំហំនៃបំពង់ណាណូកាបូនអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសាងសង់បំពង់ណាណូជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីដែលបានកំណត់ជាមុនដែលបំពេញតាមលក្ខណៈដែលត្រូវការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ Nanotubes អាចត្រូវបានប្រើជាខ្សែ nanosized ឬជាសមាសធាតុសកម្មនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច ដូចជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានឥទ្ធិពលលើវាល។ វាច្បាស់ណាស់ថា មិនដូចសារធាតុ semiconductors ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន ដែលតម្រូវឱ្យមានការបង្កើតសារធាតុអាលុយមីញ៉ូម ឬទង់ដែង ដើម្បីភ្ជាប់ធាតុ semiconductor នៅក្នុងគ្រីស្តាល់នោះទេ បច្ចេកវិទ្យានេះអាចត្រូវបានចែកចាយដោយតែកាបូនប៉ុណ្ណោះ។

សព្វថ្ងៃនេះក្រុមហ៊ុនផលិតខួរក្បាលកំពុងព្យាយាមកាត់បន្ថយប្រវែងនៃឆានែលនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រដើម្បីបង្កើនប្រេកង់។ បច្ចេកវិទ្យាដែលស្នើឡើងដោយ IBM ធ្វើឱ្យវាអាចដោះស្រាយបញ្ហានេះបានដោយជោគជ័យដោយប្រើបំពង់ណាណូកាបូនជាបណ្តាញនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។

4.ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងនៃបំពង់ណាណូកាបូន

4.1 ការបំភាយនិងការការពារវាល

នៅពេលដែលវាលអគ្គិសនីតូចមួយត្រូវបានអនុវត្តតាមអ័ក្ស nanotube ការបញ្ចេញអេឡិចត្រុងខ្លាំងកើតឡើងពីចុងរបស់វា។ បាតុភូតបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាការបំភាយវាល។ ឥទ្ធិពលនេះអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញយ៉ាងងាយស្រួលដោយអនុវត្តតង់ស្យុងតូចមួយរវាងអេឡិចត្រូតដែកស្របគ្នាពីរ ដែលមួយក្នុងចំនោមនោះត្រូវបានស្រោបដោយការបិទភ្ជាប់ nanotube សមាសធាតុ។ ចំនួនបំពង់គ្រប់គ្រាន់នឹងកាត់កែងទៅនឹងអេឡិចត្រូត ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកសង្កេតមើលការបំភាយវាល។ កម្មវិធីមួយនៃឥទ្ធិពលនេះគឺដើម្បីកែលម្អការបង្ហាញបន្ទះរាបស្មើ។ ទូរទស្សន៍ និងម៉ូនីទ័រកុំព្យូទ័រប្រើកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលគ្រប់គ្រងដើម្បីបញ្ចេញពន្លឺលើអេក្រង់ fluorescent ដែលបញ្ចេញពន្លឺតាមពណ៌ដែលចង់បាន។ សាជីវកម្មកូរ៉េ Samsung កំពុងអភិវឌ្ឍអេក្រង់រាបស្មើ ដោយប្រើការបំភាយអេឡិចត្រុងនៃបំពង់ណាណូកាបូន។ ខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃ nanotubes ត្រូវបានដាក់នៅលើស្រទាប់អេឡិចត្រូនិគ្រប់គ្រង ហើយលាបលើចានកញ្ចក់ដែលស្រោបដោយស្រទាប់ផូស្វ័រ។ ក្រុមហ៊ុនជប៉ុនមួយកំពុងប្រើប្រាស់ឥទ្ធិពលនៃការបញ្ចេញអេឡិចត្រុងនៅក្នុងបំពង់បូមធូលីដែលមានពន្លឺភ្លឺដូចអំពូលភ្លើងធម្មតា ប៉ុន្តែមានប្រសិទ្ធភាពជាង និងប្រើប្រាស់បានយូរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតប្រើឥទ្ធិពលដើម្បីបង្កើតវិធីថ្មីដើម្បីបង្កើតវិទ្យុសកម្មមីក្រូវ៉េវ។

ចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់នៃបំពង់ nanotubes កាបូនមានន័យថា ពួកវានឹងមិនបញ្ជូនរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបានល្អទេ។ ផ្លាស្ទិចផ្សំជាមួយបំពង់ណាណូអាចជាវត្ថុធាតុទម្ងន់ស្រាលដែលការពារវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ នេះគឺជាបញ្ហាសំខាន់ណាស់សម្រាប់យោធាដែលកំពុងបង្កើតគំនិតនៃការតំណាងឌីជីថលនៃសមរភូមិនៅក្នុងប្រព័ន្ធបញ្ជា ការគ្រប់គ្រង និងទំនាក់ទំនង។ កុំព្យូទ័រ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវតែការពារពីអាវុធដែលបង្កើតជីពចរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

4.2 កោសិកាឥន្ធនៈ

បំពង់ nanotubes កាបូនអាចត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតថ្ម។

លីចូម ដែលជាឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកនៅក្នុងថ្មមួយចំនួនអាចដាក់បាន។

នៅខាងក្នុង nanotubes ។ វាត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថា អាតូមមួយនៃលីចូមអាចត្រូវបានដាក់នៅក្នុងបំពង់សម្រាប់រាល់អាតូមកាបូនប្រាំមួយ។ ការប្រើប្រាស់បំពង់ណាណូដែលអាចមានមួយទៀតគឺការផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងពួកវា ដែលអាចត្រូវបានប្រើក្នុងការរចនាកោសិកាឥន្ធនៈជាប្រភពថាមពលអគ្គិសនីនៅក្នុងរថយន្តនាពេលអនាគត។ កោសិកាឥន្ធនៈមានអេឡិចត្រូតពីរ និងអេឡិចត្រូលីតពិសេសដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនឆ្លងកាត់រវាងពួកវា ប៉ុន្តែមិនអនុញ្ញាតឱ្យអេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់ឡើយ។ អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបញ្ជូនទៅ anode ដែលវាត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដ។ អេឡិចត្រុងសេរីផ្លាស់ទីទៅ cathode តាមសៀគ្វីខាងក្រៅ ហើយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនបានសាយភាយទៅ cathode តាមរយៈអេឡិចត្រូលីត ដែលម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ៊ីយ៉ុង អេឡិចត្រុង និងអុកស៊ីសែនទាំងនេះ។ ប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវការប្រភពអ៊ីដ្រូសែន។ លទ្ធភាពមួយគឺការរក្សាទុកអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងបំពង់ណាណូកាបូន។ វាត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាដើម្បីឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងសមត្ថភាពនេះ បំពង់ត្រូវស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន 6.5% ដោយទម្ងន់។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះមានតែ 4% ដោយទម្ងន់នៃអ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះដែលអាចបញ្ចូលទៅក្នុងបំពង់បាន។
វិធីសាស្រ្តដ៏ឆើតឆាយមួយសម្រាប់ការបំពេញបំពង់ណាណូកាបូនជាមួយអ៊ីដ្រូសែនគឺត្រូវប្រើកោសិកាអេឡិចត្រូគីមីសម្រាប់ការនេះ។ បំពង់ nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយក្នុងទម្រង់ជាសន្លឹកក្រដាសបង្កើតជាអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃ KOH ដែលជាអេឡិចត្រូលីត។ អេឡិចត្រូតផ្សេងទៀតត្រូវបានផ្សំដោយ Ni (OH) 2 . ទឹកអេឡិចត្រូលីត decompose ដើម្បីបង្កើតអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនវិជ្ជមាន (H+ ) ឆ្ពោះទៅរកអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានដែលធ្វើពី nanotubes ។ វត្តមាននៃអ៊ីដ្រូសែនដែលចងនៅក្នុងបំពង់ត្រូវបានកំណត់ពីការថយចុះនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយរ៉ាម៉ាន។

៤.៣. កាតាលីករ

កាតាលីករគឺជាសារធាតុមួយ ជាធម្មតាលោហៈ ឬយ៉ាន់ស្ព័រ ដែលបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ ចំពោះប្រតិកម្មគីមីមួយចំនួន បំពង់ណាណូកាបូនគឺជាកាតាលីករ។ ឧទាហរណ៍ បំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់ដែលមានអាតូម ruthenium ភ្ជាប់ខាងក្រៅមានឥទ្ធិពលកាតាលីករខ្លាំងលើប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែននៃ cinnamic aldehyde (C៦ ហ ៥ CH=CHCHO) ក្នុងដំណាក់កាលរាវធៀបនឹងឥទ្ធិពលនៃ ruthenium ដូចគ្នាដែលមាននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមកាបូនផ្សេងទៀត។ ប្រតិកម្មគីមីក៏ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបំពង់ណាណូកាបូន ឧទាហរណ៍ ការកាត់បន្ថយនីកែលអុកស៊ីដ NiO ទៅជានីកែលលោហធាតុ និងអេ។លីត្រ С1 3 ទៅអាលុយមីញ៉ូម។ លំហូរឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន H 2 នៅ 475 ° C កាត់បន្ថយមួយផ្នែក Mo O 3 ដល់ Mo O 2 ជាមួយនឹងការបង្កើតរួមគ្នានៃចំហាយទឹកនៅខាងក្នុងបំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់។ គ្រីស្តាល់ Cdmium sulfide CdS ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុង nanotubes ដោយប្រតិកម្មនៃគ្រីស្តាល់ cadmium oxide CdO ជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីត (H 2 ស) នៅ 400 ° C ។

4.4 ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគីមី

វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាលដែលផលិតនៅលើ chiral nanotube semiconducting គឺជាឧបករណ៍រាវរកឧស្ម័នផ្សេងៗ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល ត្រូវបានដាក់ក្នុងកប៉ាល់ដែលមានសមត្ថភាព 500 មីលីលីត្រ ជាមួយនឹងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងសន្ទះបិទបើកពីរសម្រាប់ច្រកចូល និងច្រកចេញនៃឧស្ម័នលាងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ លំហូរនៃឧស្ម័នដែលមានពី 2 ទៅ 200 ppm N O2 នៅអត្រា 700 មីលីលីត្រ / នាទីសម្រាប់រយៈពេល 10 នាទីនាំឱ្យមានការកើនឡើងបីដងនៃចរន្តនៃបំពង់ nanotube ។ ឥទ្ធិពលនេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថានៅពេលដែលចង N O2 ជាមួយនឹង nanotube ការចោទប្រកាន់ត្រូវបានផ្ទេរពី nanotube ទៅក្រុម N O2 បង្កើនកំហាប់រន្ធនៅក្នុង nanotube និងចរន្តរបស់វា។

4.5 ខ្សភ្លើង Quantum

ការសិក្សាទ្រឹស្តី និងពិសោធន៍នៃលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកនៃ nanotubes បានបង្ហាញពីឥទ្ធិពលមួយចំនួនដែលបង្ហាញពីធម្មជាតិនៃបរិមាណនៃការផ្ទេរបន្ទុកនៅក្នុងខ្សែម៉ូលេគុលទាំងនេះ ហើយអាចប្រើក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច។

ចរន្តនៃខ្សែធម្មតាគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងប្រវែងរបស់វា ហើយសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផ្នែកឈើឆ្កាង ខណៈពេលដែលនៅក្នុងករណីនៃ nanotube វាមិនអាស្រ័យលើប្រវែង ឬកម្រាស់របស់វាទេ ហើយស្មើនឹងបរិមាណ conductivity (12.9 kΩ។-១ ) - តម្លៃកំណត់នៃ conductivity ដែលត្រូវនឹងការផ្ទេរដោយឥតគិតថ្លៃនៃអេឡិចត្រុង delocalized នៅតាមបណ្តោយប្រវែងទាំងមូលនៃ conductor ។

នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា តម្លៃសង្កេតនៃដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន (107 A(cm–2)) គឺជាលំដាប់ពីរនៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នដែលសម្រេចបានដោយ

superconductors ។

បំពង់ nanotube ដែលមានទំនាក់ទំនងជាមួយអេឡិចត្រូត superconducting ពីរនៅសីតុណ្ហភាពប្រហែល 1 K ក្លាយជា superconductor ។ ឥទ្ធិពលនេះគឺដោយសារតែគូអេឡិចត្រុង Cooper បានបង្កើតឡើង

នៅក្នុងអេឡិចត្រូត superconducting កុំរលួយនៅពេលឆ្លងកាត់

ណាណូធូប

នៅសីតុណ្ហភាពទាប ការកើនឡើងជាជំហានៗនៃចរន្ត (បរិមាណ conductivity) ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅលើ nanotubes ដែកជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃតង់ស្យុង V ទៅលើ nanotube នេះ៖ ការលោតនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងរូបរាងនៃកម្រិត delocalized បន្ទាប់នៃ nanotube នៅក្នុងគម្លាតរវាង កម្រិត Fermi នៃ cathode និង anode ។

Nanotubes មានភាពធន់នឹងម៉ាញេទិក៖ ចរន្តអគ្គិសនីពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើការបញ្ចូលដែនម៉ាញេទិក។ ប្រសិនបើវាលខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្តក្នុងទិសដៅនៃអ័ក្ស nanotube ការយោលគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានអង្កេត។ ប្រសិនបើវាលត្រូវបានអនុវត្តកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្ស NT នោះការកើនឡើងរបស់វាត្រូវបានអង្កេត។

4.6 LEDs

កម្មវិធីមួយទៀតនៃ MWNTs គឺការផលិតអំពូល LED ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមសរីរាង្គ។ ក្នុងករណីនេះវិធីសាស្រ្តខាងក្រោមត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរៀបចំរបស់ពួកគេ: ម្សៅ NT ត្រូវបានលាយជាមួយសារធាតុសរីរាង្គនៅក្នុង toluene និង irradiated ជាមួយអ៊ុលត្រាសោបន្ទាប់មកដំណោះស្រាយត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យដោះស្រាយរយៈពេល 48 ម៉ោង។ អាស្រ័យលើបរិមាណដំបូងនៃសមាសធាតុ ប្រភាគម៉ាស់ផ្សេងៗនៃ NT ត្រូវបានទទួល។ សម្រាប់ការផលិតអំពូល LED ផ្នែកខាងលើនៃសូលុយស្យុងត្រូវបានយកចេញហើយដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់ដោយការ centrifugation បន្ទាប់ពីនោះអេឡិចត្រូតអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានបាញ់ទៅលើស្រទាប់ប៉ូលីមែរ។ ឧបករណ៍លទ្ធផលត្រូវបានសិក្សាដោយ electroluminescence ដែលបង្ហាញពីកំពូលនៃវិទ្យុសកម្មរបស់ពួកគេនៅក្នុងតំបន់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៃវិសាលគម (600-700 nm) ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

បច្ចុប្បន្ននេះ បំពង់ណាណូកាបូនកំពុងទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង ដោយសារតែលទ្ធភាពនៃការផលិតឧបករណ៍ទំហំណាណូម៉ែត្រដោយផ្អែកលើពួកវា។ ទោះបីជាមានការសិក្សាជាច្រើននៅក្នុងតំបន់នេះក៏ដោយក៏បញ្ហានៃការផលិតដ៏ធំនៃឧបករណ៍បែបនេះនៅតែបើកចំហដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភាពមិនអាចទៅរួចនៃការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់នៃការផលិតនៃ nanotubes ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនិងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចង់បាន។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខ មនុស្សម្នាក់គួរតែរំពឹងថានឹងមានការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុងតំបន់នេះ ដោយសារតែលទ្ធភាពនៃការផលិត microprocessors និងបន្ទះឈីបដោយផ្អែកលើ nanotransistors ហើយជាលទ្ធផល ការវិនិយោគនៅក្នុងតំបន់នេះដោយសាជីវកម្មដែលមានឯកទេសខាងបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ។

គម្ពីរប៊ីប

1. បំពង់ណាណូកាបូន។ សម្ភារៈសម្រាប់កុំព្យូទ័រនៃសតវត្សទី XXI, P.N. ឌីចកូវ។ Priroda លេខ 11, 2000
2. Rakov E.G. វិធីសាស្រ្តដើម្បីទទួលបានកាបូន nanotubes // វឌ្ឍនភាពក្នុងគីមីវិទ្យា។ -២០០០។ - T. 69. - លេខ 1. - S. 41-59 ។
3. Rakov E.G. គីមីវិទ្យា និងការអនុវត្តបំពង់ណាណូកាបូន // វឌ្ឍនភាពក្នុងគីមីវិទ្យា។ -២០០១។ - T. 70. - លេខ 11. - S. 934-973 ។
4. Eletsky A.V. // ជោគជ័យខាងរាងកាយ។ វិទ្យាសាស្ត្រ។ 1997. V. 167 លេខ 9. S. 945-972 ។
5. Zolotukhin I.V. បំពង់ណាណូកាបូន។ វិទ្យាស្ថានបច្ចេកទេសរដ្ឋ Voronezh ។
6. http://skybox.org.ua/

ទំព័រ 15

ការងារពាក់ព័ន្ធផ្សេងទៀតដែលអាចចាប់អារម្មណ៍ you.vshm>
.			732KB

វាត្រូវបានគេជឿថាអ្នករកឃើញកាបូន nanotubes គឺជាបុគ្គលិកនៃសាជីវកម្មជប៉ុន NEC Sumio Iijima ដែលក្នុងឆ្នាំ 1991 បានសង្កេតមើលរចនាសម្ព័ន្ធនៃ nanotubes ពហុស្រទាប់នៅពេលសិក្សាប្រាក់បញ្ញើនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលសំយោគទម្រង់ម៉ូលេគុលនៃកាបូនសុទ្ធដែលមាន។ រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា។

ចំណាត់ថ្នាក់

ការចាត់ថ្នាក់សំខាន់នៃ nanotubes គឺផ្អែកលើចំនួននៃស្រទាប់ធាតុផ្សំរបស់វា។

បំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ(បំពង់ nanotubes ជញ្ជាំងតែមួយ, SNWTs) - ប្រភេទ nanotubes សាមញ្ញបំផុត។ ពួកវាភាគច្រើនមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 1 nm ដែលមានប្រវែងអាចវែងជាងរាប់ពាន់ដង។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃបំពង់ nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយអាចត្រូវបានតំណាងថាជា "ការរុំ" នៃបណ្តាញ hexagonal នៃ graphite (graphene) ដែលត្រូវបានផ្អែកលើ hexagons ជាមួយនឹងអាតូមកាបូនដែលមានទីតាំងនៅជ្រុងកំពូលចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំងគ្មានថ្នេរ។ ចុងខាងលើនៃបំពង់ត្រូវបានបិទជាមួយនឹងមួកអឌ្ឍគោល ដែលស្រទាប់នីមួយៗត្រូវបានផ្សំពី hexagons និង pentagons ដែលស្រដៀងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃពាក់កណ្តាលម៉ូលេគុល fullerene ។

រូបភាពទី 1. តំណាងក្រាហ្វិកនៃ nanotube ស្រទាប់តែមួយ

បំពង់ណាណូពហុស្រទាប់(Multi-walled nanotubes, MWNTs) មានស្រទាប់ជាច្រើននៃ graphene ជង់គ្នាជារាងបំពង់។ ចម្ងាយរវាងស្រទាប់គឺ 0.34 nm ពោលគឺដូចគ្នានឹងរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់។

មានគំរូពីរដែលប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ Multilayer nanotubes អាចជា nanotubes តែមួយស្រទាប់ជាច្រើនដែលដាក់នៅខាងក្នុងមួយទៀត (គេហៅថា "matryoshka")។ ក្នុងករណីមួយផ្សេងទៀត "សន្លឹក" នៃ graphene រុំជុំវិញខ្លួនវាជាច្រើនដងដែលស្រដៀងនឹងការរមូរនៃ parchment ឬកាសែត (គំរូ "parchment") ។

រូបភាពទី 2. រូបភាពក្រាហ្វិកនៃ nanotube ពហុស្រទាប់ (គំរូ matryoshka)

វិធីសាស្រ្តសំយោគ

វិធីសាស្រ្តទូទៅបំផុតសម្រាប់ការសំយោគនៃ nanotubes គឺវិធីសាស្រ្តធ្នូអគ្គិសនី, ឡាស៊ែរ ablation និងការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) ។

ការបញ្ចេញធ្នូ -ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តនេះស្ថិតនៅក្នុងការផលិតកាបូនណាណូធូបនៅក្នុងប្លាស្មាដែលបញ្ចេញដោយធ្នូដែលឆេះនៅក្នុងបរិយាកាសអេលីយ៉ូមនៅឯការដំឡើងបច្ចេកវិជ្ជាសម្រាប់ការផលិតហ្វូលរីន។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ របៀបផ្សេងទៀតនៃ arcing ត្រូវបានប្រើនៅទីនេះ៖ ដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នទាបនៃការបញ្ចេញធ្នូ សម្ពាធអេលីយ៉ូមខ្ពស់ (~ 500 Torr) អង្កត់ផ្ចិតធំជាង cathodes ។

ដើម្បីបង្កើនទិន្នផលនៃ nanotubes នៅក្នុងផលិតផល sputtering កាតាលីករមួយ (ល្បាយនៃលោហៈក្រុមដែក) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដំបងក្រាហ្វិច សម្ពាធនៃឧស្ម័នអសកម្ម និងរបៀប sputtering ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ។

មាតិកានៃ nanotubes នៅក្នុងប្រាក់បញ្ញើ cathode ឈានដល់ 60% ។ បំពង់ណាណូដែលមានប្រវែងរហូតដល់ 40 μm លូតលាស់ពី cathode កាត់កែងទៅផ្ទៃរបស់វា ហើយបញ្ចូលគ្នាទៅជាធ្នឹមស៊ីឡាំងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 50 គីឡូម៉ែត្រ។

ឡាស៊ែរ ablation

វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Richard Smalley និងសាកលវិទ្យាល័យ Rice ហើយផ្អែកលើការហួតនៃគោលដៅក្រាហ្វិចនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ Nanotubes លេចឡើងនៅលើផ្ទៃត្រជាក់នៃរ៉េអាក់ទ័រដែលជា condensate ហួតក្រាហ្វីត។ ផ្ទៃដែលត្រជាក់ដោយទឹកអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រមូលផ្តុំ nanotube ។

ទិន្នផលផលិតផលក្នុងវិធីសាស្រ្តនេះគឺប្រហែល 70% ។ ដោយមានជំនួយរបស់វា បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយដែលមានអង្កត់ផ្ចិតដែលគ្រប់គ្រងដោយសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មត្រូវបានទទួល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតម្លៃនៃវិធីសាស្ត្រនេះគឺថ្លៃជាងវិធីផ្សេងទៀត។

ការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD)

វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចេញចំហាយកាបូនកាតាលីករត្រូវបានរកឃើញត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 1959 ប៉ុន្តែរហូតដល់ឆ្នាំ 1993 គ្មាននរណាម្នាក់សន្មត់ថាអាចទទួលបាន nanotubes នៅក្នុងដំណើរការនេះទេ។

នៅក្នុងដំណើរការនៃវិធីសាស្រ្តនេះ ស្រទាប់ខាងក្រោមមួយត្រូវបានរៀបចំជាមួយនឹងស្រទាប់កាតាលីករ - ភាគល្អិតដែក (ភាគច្រើនជាញឹកញាប់នីកែល cobalt ដែក ឬបន្សំរបស់វា) ។ អង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotubes លូតលាស់តាមរបៀបនេះអាស្រ័យលើទំហំនៃភាគល្អិតដែក។

ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានកំដៅដល់ប្រហែល 700 អង្សាសេ។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមការលូតលាស់នៃបំពង់ nanotubes ឧស្ម័នពីរប្រភេទត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ៖ ឧស្ម័នដំណើរការ (ឧទាហរណ៍ អាម៉ូញាក់ អាសូត អ៊ីដ្រូសែន។ Nanotubes ចាប់ផ្តើមលូតលាស់នៅលើទីតាំងនៃកាតាលីករដែក។

យន្តការនេះគឺជាវិធីសាស្រ្តពាណិជ្ជកម្មទូទៅបំផុតសម្រាប់ការផលិតបំពង់ណាណូកាបូន។ ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតសម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes, CVD គឺជាការសន្យាបំផុតនៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្មដោយសារតែសមាមាត្រល្អបំផុតនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃតម្លៃឯកតា។ លើសពីនេះទៀតវាធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបាន nanotubes តម្រង់ទិសបញ្ឈរនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលចង់បានដោយគ្មានការប្រមូលផ្តុំបន្ថែមក៏ដូចជាដើម្បីគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់ពួកគេដោយមធ្យោបាយនៃកាតាលីករ។

តំបន់ប្រើប្រាស់

បំពង់ nanotubes កាបូន រួមជាមួយនឹង fullerenes និងរចនាសម្ព័ន្ធកាបូន mesoporous បង្កើតថ្នាក់ថ្មីនៃ carbon nanomaterials ឬ carbon framework structures ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីទម្រង់កាបូនផ្សេងទៀតដូចជា graphite និង diamond។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ណាណូធូបគឺជាជម្រើសដ៏ជោគជ័យបំផុតក្នុងចំណោមពួកគេ។

ចាប់អារម្មណ៍លើអាជីវកម្ម nanomaterials? បន្ទាប់មកអ្នកប្រហែលជាចាប់អារម្មណ៍

បំពង់ណាណូកាបូនគឺជាអនាគតនៃបច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិត។ ការផលិត និងការណែនាំនៃ nanotubulenes នឹងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពនៃទំនិញ និងផលិតផល កាត់បន្ថយទំងន់ និងបង្កើនកម្លាំង ក៏ដូចជាផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវលក្ខណៈថ្មីៗ។

បំពង់ nanotubes កាបូន ឬរចនាសម្ព័ន្ធ nanotubular (nanotubulene) គឺជារចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងប្រហោងតែមួយ ឬច្រើនជញ្ជាំង ដែលបង្កើតឡើងដោយសិប្បនិម្មិតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដែលទទួលបានពីអាតូមកាបូន និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច អគ្គិសនី និងរូបវន្តពិសេស។

បំពង់ណាណូកាបូនត្រូវបានផលិតចេញពីអាតូមកាបូន ហើយមានរាងដូចបំពង់ ឬស៊ីឡាំង។ ពួកវាតូចណាស់ (តាមមាត្រដ្ឋានណាណូ) ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពីមួយទៅរាប់សិបណាណូម៉ែត្រ និងប្រវែងរហូតដល់ច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ។ បំពង់ nanotubes កាបូនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ graphite ប៉ុន្តែមានលក្ខណៈផ្សេងទៀតដែលមិនមែនជាលក្ខណៈនៃ graphite ។ ពួកវាមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិទេ។ ប្រភពដើមរបស់ពួកគេគឺសិប្បនិម្មិត។ តួនៃ nanotubes គឺសំយោគដែលបង្កើតឡើងដោយមនុស្សដោយឯករាជ្យពីដើមដល់ចប់។

ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលបំពង់ nanotube ដែលពង្រីកមួយលានដង អ្នកអាចមើលឃើញស៊ីឡាំងពន្លូត ដែលរួមមាន hexagons ស្មើគ្នា ជាមួយនឹងអាតូមកាបូននៅផ្នែកខាងលើរបស់វា។ នេះគឺជាយន្តហោះក្រាហ្វិចដែលរមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយ។ chirality នៃ nanotube កំណត់លក្ខណៈរូបវន្ត និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។

ពង្រីកបានមួយលានដង បំពង់ណាណូគឺជាស៊ីឡាំងពន្លូតដែលមាន ឆកោនកែងស្មើគ្នា ជាមួយនឹងអាតូមកាបូននៅផ្នែកខាងលើរបស់វា។ នេះគឺជាយន្តហោះក្រាហ្វិចដែលរមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយ។

Chirality គឺជាទ្រព្យសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុលដែលមិនស្របគ្នានៅក្នុងលំហជាមួយនឹងរូបភាពកញ្ចក់របស់វា។

ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត ភាពច្របូកច្របល់គឺនៅពេលដែលអ្នកបត់ ឧទាហរណ៍ សន្លឹកក្រដាសមួយសន្លឹកស្មើៗគ្នា។ ប្រសិនបើ obliquely, បន្ទាប់មកនេះគឺជា akhirality រួចទៅហើយ។ Nanotubulenes អាចមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់តែមួយ និងពហុស្រទាប់។ រចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់គឺគ្មានអ្វីក្រៅពី nanotubes តែមួយស្រទាប់ជាច្រើន "ស្លៀកពាក់" មួយនៅលើមួយ។

ប្រវត្តិនៃការរកឃើញ

កាល​បរិច្ឆេទ​ពិត​ប្រាកដ​នៃ​ការ​រក​ឃើញ​នៃ nanotubes និង​ការ​រក​ឃើញ​របស់​ពួក​គេ​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​ដឹង​។ ប្រធានបទនេះគឺជាអាហារសម្រាប់ការជជែកវែកញែក និងវែកញែក ព្រោះមានការពិពណ៌នាស្របគ្នាជាច្រើននៃរចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីប្រទេសផ្សេងៗគ្នា។ ការលំបាកចម្បងក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណអ្នករកឃើញគឺស្ថិតនៅលើការពិតដែលថា nanotubes និង nanofibers ដែលធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវិស័យនៃទិដ្ឋភាពរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់របស់ពួកគេអស់រយៈពេលជាយូរហើយមិនត្រូវបានសិក្សាដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។ ស្នាដៃវិទ្យាសាស្ត្រដែលមានស្រាប់បង្ហាញថាលទ្ធភាពនៃការបង្កើត nanotubes និង fibers ពីវត្ថុធាតុដើមដែលមានកាបូនត្រូវបានអនុញ្ញាតតាមទ្រឹស្តីនៅក្នុងពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទីចុងក្រោយ។

មូលហេតុចម្បងដែលការសិក្សាធ្ងន់ធ្ងរអំពីសមាសធាតុកាបូនមីក្រូមិនត្រូវបានអនុវត្តអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយនោះគឺថានៅពេលនោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនមានមូលដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្រដ៏មានឥទ្ធិពលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ ពោលគឺមិនមានឧបករណ៍ដែលមានសមត្ថភាពពង្រីកវត្ថុនៃការសិក្សាដល់ ទាមទារវិសាលភាព និងធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាប្រែពណ៌។

ប្រសិនបើយើងរៀបចំព្រឹត្តិការណ៍នៅក្នុងការសិក្សានៃសមាសធាតុ nanocarbon តាមលំដាប់លំដោយ នោះភស្តុតាងដំបូងធ្លាក់នៅឆ្នាំ 1952 នៅពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀត Radushkevich និង Lukyanovich បានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍ទៅលើរចនាសម្ព័ន្ធ nanofibrous ដែលបង្កើតឡើងកំឡុងពេលរលាយកម្ដៅនៃកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (ឈ្មោះរុស្ស៊ីគឺអុកស៊ីដ។ ) រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានសង្កេតដោយប្រើឧបករណ៍មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងមានសរសៃដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 100 nm ។ ជាអកុសល អ្វីៗមិនដំណើរការលើសពីការជួសជុលរចនាសម្ព័ន្ធ nanostructure មិនធម្មតានោះទេ ហើយមិនមានការស្រាវជ្រាវបន្តបន្ទាប់ទៀត។

បន្ទាប់ពី 25 ឆ្នាំនៃការភ្លេចភ្លាំង ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1974 ព័ត៌មានអំពីអត្ថិភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធបំពង់មីក្រូនដែលធ្វើពីកាបូនកំពុងចាប់ផ្តើមវាយលុកសារព័ត៌មាន។ ដូច្នេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជប៉ុនមួយក្រុម (T. Koyama, M. Endo, A. Oberlin) អំឡុងពេលស្រាវជ្រាវក្នុងឆ្នាំ ១៩៧៤-១៩៧៥។ បង្ហាញដល់សាធារណជនទូទៅនូវលទ្ធផលនៃការសិក្សារបស់ពួកគេមួយចំនួនដែលមានការពិពណ៌នាអំពីបំពង់ស្តើងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតតិចជាង 100 Å ដែលត្រូវបានទទួលពីចំហាយទឹកកំឡុងពេល condensation ។ ដូចគ្នានេះផងដែរការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធប្រហោងជាមួយនឹងការពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនិងយន្តការនៃការបង្កើតដែលទទួលបានក្នុងការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃកាបូនត្រូវបានពិពណ៌នាដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀតនៃវិទ្យាស្ថាន Catalysis នៃសាខាស៊ីបេរីនៃបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រសហភាពសូវៀតក្នុងឆ្នាំ 1977 ។

Å (Agström) - ឯកតារង្វាស់នៃចម្ងាយស្មើនឹង 10−10 ម៉ែត្រ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI ឯកតាដែលនៅជិតតម្លៃទៅនឹង angstrom គឺ nanometer (1 nm = 10 Å) ។

Fullerenes គឺជាម៉ូលេគុលរាងស្វ៊ែរ ប្រហោងក្នុងទម្រង់ជាបាល់ ឬបាល់បាល់ឱប។

Fullerenes គឺជាប្រភេទទីបួន ដែលមិនស្គាល់ពីមុន ការកែប្រែកាបូន ត្រូវបានរកឃើញដោយគីមីវិទូអង់គ្លេស និងជាតារាវិទូ Harold Kroto ។

ហើយបន្ទាប់ពីបានប្រើឧបករណ៍ចុងក្រោយបំផុតក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ពួកគេ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេពិនិត្យលម្អិត និងបញ្ចេញពន្លឺតាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធកាបូននៃ nanotubes អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជប៉ុន Sumio Iijima បានធ្វើការស្រាវជ្រាវដ៏ធ្ងន់ធ្ងរលើកដំបូងក្នុងឆ្នាំ 1991 ដែលជាលទ្ធផលនៃបំពង់ណាណូកាបូនត្រូវបានពិសោធន៍។ ទទួលបាន និងសិក្សាលម្អិត..

នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវរបស់គាត់ សាស្រ្តាចារ្យ Ijima បានលាតត្រដាងក្រាហ្វិចដែលបែកខ្ញែកទៅនឹងចរន្តអគ្គិសនី ដើម្បីទទួលបានគំរូដើម។ គំរូត្រូវបានវាស់វែងយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន។ វិមាត្ររបស់វាបានបង្ហាញថាអង្កត់ផ្ចិតនៃសរសៃ (គ្រោងឆ្អឹង) មិនលើសពីប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រដែលមានប្រវែងពីមួយទៅច្រើនមីក្រូ។ ដោយសិក្សាពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃបំពង់ណាណូកាបោន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាវត្ថុដែលកំពុងសិក្សាអាចមានពីមួយទៅស្រទាប់ជាច្រើន ដែលរួមមានក្រឡាចត្រង្គក្រាហ្វិច ឆកោនដោយផ្អែកលើឆកោន។ ក្នុងករណីនេះ ចុងបញ្ចប់នៃ nanotubes មានរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងនឹងពាក់កណ្តាលនៃម៉ូលេគុល fullerene កាត់ជាពីរ។

នៅពេលនៃការសិក្សាខាងលើ មានស្នាដៃរួចហើយដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រល្បីៗនៅក្នុងវិស័យរបស់ពួកគេដូចជា Jones, L.A. Chernozatonsky, M.Yu. Kornilov, ព្យាករណ៍ពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើតទម្រង់ allotropic នៃកាបូននេះ, ពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា, រាងកាយ, គីមីនិងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀត។

រចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់នៃ nanotube មួយគឺគ្មានអ្វីក្រៅពី nanotubules តែមួយស្រទាប់ជាច្រើន "ស្លៀកពាក់" ពីមួយទៅមួយតាមគោលការណ៍នៃតុក្កតាសំបុករបស់រុស្ស៊ី។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា

លក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិចនៃបំពង់ណាណូកាបូនគឺស្ថិតនៅក្រោមការត្រួតពិនិត្យយ៉ាងជិតស្និទ្ធបំផុតដោយសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រជុំវិញពិភពលោក។ តាមរយៈការរចនាបំពង់ nanotubes ក្នុងសមាមាត្រធរណីមាត្រជាក់លាក់ វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវលក្ខណៈសម្បត្តិ conductive ឬ semiconductor ។ ឧទាហរណ៍ ពេជ្រ និងក្រាហ្វិច គឺជាកាបូនទាំងពីរ ប៉ុន្តែដោយសារភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល ពួកវាមានភាពខុសគ្នា ហើយក្នុងករណីខ្លះមានលក្ខណៈសម្បត្តិផ្ទុយគ្នា។ បំពង់ nanotubes បែបនេះត្រូវបានគេហៅថាលោហៈឬ semiconductor ។

បំពង់ណាណូដែលធ្វើចរន្តអគ្គិសនីសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពសូន្យដាច់ខាតគឺជាលោហធាតុ។ សូន្យ conductivity នៃចរន្តអគ្គិសនីនៅសូន្យដាច់ខាត ដែលកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព បង្ហាញពីលក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធ nanostructure semiconductor ។

ការចាត់ថ្នាក់សំខាន់ត្រូវបានចែកចាយតាមវិធីសាស្រ្តនៃការបត់យន្តហោះក្រាហ្វិច។ វិធីសាស្រ្តបត់ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយលេខពីរគឺ "m" និង "n" ដែលកំណត់ទិសដៅនៃការបត់តាមបណ្តោយវ៉ិចទ័រនៃបន្ទះឈើក្រាហ្វិច។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃបំពង់ nanotubes អាស្រ័យលើធរណីមាត្រនៃការបត់យន្តហោះក្រាហ្វិច ឧទាហរណ៍ មុំបង្វិលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូលីតរបស់វា។

អាស្រ័យលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រ (n, m), nanotubes អាចជា: ត្រង់ (achiral), jagged ("កៅអី"), zigzag និង helical (chiral) ។ សម្រាប់ការគណនានិងការធ្វើផែនការនៃចរន្តអគ្គិសនីរូបមន្តសម្រាប់សមាមាត្រនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានប្រើ: (n-m) / 3 ។

ចំនួនគត់ដែលទទួលបានក្នុងការគណនាបង្ហាញពីចរន្តនៃ nanotube ប្រភេទលោហធាតុ ហើយលេខប្រភាគបង្ហាញពីប្រភេទ semiconductor ។ ឧទាហរណ៍បំពង់ទាំងអស់នៃប្រភេទ "កៅអី" គឺជាលោហៈ។ បំពង់ nanotubes កាបូននៃប្រភេទលោហធាតុធ្វើចរន្តអគ្គិសនីនៅសូន្យដាច់ខាត។ Nanotubulenes នៃប្រភេទ semiconductor មានសូន្យ conductivity នៅសូន្យដាច់ខាត ដែលកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។

បំពង់ណាណូដែលមានប្រភេទលោហធាតុនៃចរន្តអាចបញ្ជូនប្រហែលមួយពាន់លានអំពែរក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ។ ទង់ដែងដែលជាខ្សែលោហៈដ៏ល្អបំផុតមួយគឺទាបជាង nanotubes នៅក្នុងសូចនាករទាំងនេះច្រើនជាងមួយពាន់ដង។ នៅពេលដែលលើសពីដែនកំណត់នៃចរន្តកំដៅកើតឡើងដែលត្រូវបានអមដោយការរលាយនៃសម្ភារៈនិងការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃបន្ទះឈើម៉ូលេគុល។ នេះមិនកើតឡើងជាមួយ nanotubulenes ក្រោមលក្ខខណ្ឌស្មើគ្នាទេ។ នេះ​គឺ​ដោយសារ​ចរន្ត​កម្ដៅ​ខ្ពស់​ខ្លាំង​របស់​វា​ដែល​មាន​ចំនួន​ពីរ​ដង​នៃ​ពេជ្រ។

បើនិយាយពីកម្លាំងវិញ សារធាតុ nanotubulene ក៏បន្សល់ទុកនូវវត្ថុធាតុផ្សេងទៀតនៅឆ្ងាយដែរ។ វាខ្លាំងជាង 5-10 ដងជាងយ៉ាន់ស្ព័រខ្លាំងបំផុតនៃដែក (1.28-1.8 TPa នៅក្នុងម៉ូឌុលរបស់ Young) និងមានភាពបត់បែនខ្ពស់ជាងកៅស៊ូ 100 ពាន់ដង។ ប្រសិនបើយើងប្រៀបធៀបសូចនាករកម្លាំង tensile នោះវាលើសពីលក្ខណៈកម្លាំងស្រដៀងគ្នានៃដែកថែបដែលមានគុណភាពខ្ពស់ 20-22 ដង!

របៀបទទួលបាន UN

Nanotubes ត្រូវបានទទួលដោយវិធីសាស្ត្រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពទាប។

វិធីសាស្ត្រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ រួមមានការដកឡាស៊ែរ បច្ចេកវិជ្ជាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឬការបញ្ចេញចរន្តអគ្គិសនី។ វិធីសាស្ត្រសីតុណ្ហភាពទាបបានរួមបញ្ចូលការបំភាយចំហាយគីមីដោយប្រើការបំបែកអ៊ីដ្រូកាបូនកាតាលីករ ដំណាក់កាលឧស្ម័ន កំណើនកាតាលីករពីកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត ការផលិតដោយអេឡិចត្រូលីស ការព្យាបាលកំដៅវត្ថុធាតុ polymer ការ pyrolysis សីតុណ្ហភាពទាបក្នុងតំបន់ ឬកាតាលីករក្នុងតំបន់។ វិធីសាស្រ្តទាំងអស់គឺពិបាកយល់ បច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ និងចំណាយច្រើន។ ការផលិតបំពង់ nanotubes អាចត្រូវបានទិញដោយសហគ្រាសធំមួយដែលមានមូលដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្រដ៏រឹងមាំ។

សាមញ្ញ ដំណើរការនៃការទទួលបាន nanotubes ពីកាបូនដោយវិធីសាស្រ្តធ្នូមានដូចខាងក្រោម:

ប្លាស្មានៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័នមួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលកម្តៅដល់សីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយជាមួយនឹងសៀគ្វីបិទតាមរយៈឧបករណ៍ចាក់។ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ផ្នែកខាងលើ និងផ្នែកខាងក្រោម ឧបករណ៏ម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានតំឡើង ដែលមួយក្នុងចំនោមនោះគឺជា anode និងមួយទៀត cathode ។ ឧបករណ៏ម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាមួយចរន្តអគ្គិសនីថេរ។ ប្លាស្មានៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយធ្នូអគ្គិសនី ដែលត្រូវបានបង្វិលដោយដែនម៉ាញេទិកផងដែរ។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃធ្នូ electroplasma សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពីផ្ទៃនៃ anode ដែលមានសារធាតុកាបូន (ក្រាហ្វិច) កាបូនហួតឬ "ខ្ទាស់ចេញ" និង condenses នៅលើ cathode ក្នុងទម្រង់នៃ nanotubes កាបូនដែលមាននៅក្នុង ភ្លៀង។ ដើម្បីឱ្យអាតូមកាបូនអាច condense នៅលើ cathode សីតុណ្ហភាពនៅក្នុង reactor ត្រូវបានបន្ទាប។ សូម្បីតែការពិពណ៌នាសង្ខេបអំពីបច្ចេកវិទ្យានេះធ្វើឱ្យវាអាចវាយតម្លៃភាពស្មុគស្មាញ និងតម្លៃនៃការទទួលបាន nanotubulenes ។ វានឹងមានរយៈពេលយូរមុនពេលដំណើរការផលិតកម្ម និងកម្មវិធីមានសម្រាប់សហគ្រាសភាគច្រើន។

វិចិត្រសាលរូបភាព៖ គ្រោងការណ៍ និងឧបករណ៍សម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes ពីកាបូន

ការដំឡើងសម្រាប់ការសំយោគនៃបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយដោយវិធីសាស្ត្រធ្នូអគ្គិសនី ការដំឡើងវិទ្យាសាស្ត្រថាមពលតូចសម្រាប់ការទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធ nanostructure tubular
វិធីសាស្រ្តផលិតសីតុណ្ហភាពទាប

ការដំឡើងសម្រាប់ការផលិតបំពង់ nanotubes កាបូនវែង

តើពួកគេមានជាតិពុលទេ?

ប្រាកដជា​យល់ព្រម។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការស្រាវជ្រាវមន្ទីរពិសោធន៍ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសន្និដ្ឋានថា បំពង់ណាណូកាបូនប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់សារពាង្គកាយមានជីវិត។ នេះ​ជា​ការ​បញ្ជាក់​ពី​ជាតិពុល​នៃ​បំពង់​ណាណូ ហើយ​វា​កាន់តែ​តិច​ទៅៗ​ដែល​ចាំបាច់​សម្រាប់​អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ​ក្នុងការ​សង្ស័យ​បញ្ហា​សំខាន់​នេះ។

ការសិក្សាបានបង្ហាញថាអន្តរកម្មដោយផ្ទាល់នៃបំពង់ណាណូកាបូនជាមួយកោសិការស់នាំឱ្យពួកគេស្លាប់។ ជាពិសេស nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយមានសកម្មភាពប្រឆាំងនឹងមេរោគខ្លាំង។ ការពិសោធន៍អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានចាប់ផ្តើមធ្វើការលើវប្បធម៌ទូទៅនៃនគរបាក់តេរី (E. coli) E-Coli ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការស្រាវជ្រាវ បំពង់ណាណូមួយស្រទាប់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពី 0.75 ទៅ 1.2 nanometers ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដូចដែលការពិសោធន៍បានបង្ហាញ ជាលទ្ធផលនៃផលប៉ះពាល់នៃបំពង់ណាណូកាបូននៅលើកោសិការស់នៅ ជញ្ជាំងកោសិកា (ភ្នាស) ត្រូវបានខូចខាតដោយមេកានិច។

Nanotubes ដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតមានបរិមាណដ៏ច្រើននៃលោហធាតុ និងសារធាតុពុលផ្សេងៗ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនសន្មត់ថាការពុលយ៉ាងខ្លាំងនៃបំពង់ណាណូកាបូនមិនអាស្រ័យលើរូបវិទ្យារបស់វាទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមាននៅក្នុងពួកវា (nanotubes) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការងារដែលធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពី Yale ក្នុងវិស័យស្រាវជ្រាវ nanotube បានបង្ហាញឱ្យឃើញពីតំណាងខុសនៃសហគមន៍ជាច្រើន។ ដូច្នេះ បាក់តេរី Escherichia coli (E-Coli) ក្នុងដំណើរការស្រាវជ្រាវត្រូវបានទទួលការព្យាបាលជាមួយនឹងបំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយរយៈពេលមួយម៉ោង។ ជាលទ្ធផល E-Coli ភាគច្រើនបានស្លាប់។ ការសិក្សាទាំងនេះក្នុងវិស័យ nanomaterials បានបញ្ជាក់ពីការពុល និងផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានលើសារពាង្គកាយមានជីវិត។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសន្និដ្ឋានថាបំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយគឺមានគ្រោះថ្នាក់បំផុត នេះគឺដោយសារតែសមាមាត្រសមាមាត្រនៃប្រវែងនៃ nanotube កាបូនទៅនឹងអង្កត់ផ្ចិតរបស់វា។

ការសិក្សាជាច្រើនលើឥទ្ធិពលនៃបំពង់ណាណូកាបូនលើរាងកាយមនុស្សបាននាំឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសន្និដ្ឋានថាឥទ្ធិពលគឺដូចគ្នាបេះបិទដូចក្នុងករណីដែលសរសៃអាបស្តូសចូលក្នុងខ្លួន។ កម្រិតនៃផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមាននៃសរសៃអាបស្តូដោយផ្ទាល់អាស្រ័យលើទំហំរបស់វា៖ តូចជាង ឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានកាន់តែខ្លាំង។ ហើយនៅក្នុងករណីនៃកាបូន nanotubes មានការសង្ស័យអំពីឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានរបស់ពួកគេនៅលើរាងកាយ។ ចូលទៅក្នុងរាងកាយជាមួយនឹងខ្យល់ បំពង់ nanotube ដោះស្រាយតាមរយៈ pleura នៅក្នុងទ្រូងដោយហេតុនេះបណ្តាលឱ្យមានផលវិបាកធ្ងន់ធ្ងរជាពិសេសដុំសាច់មហារីក។ ប្រសិនបើការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុ nanotubulens ចូលទៅក្នុងរាងកាយកើតឡើងតាមរយៈអាហារ ពួកវាតាំងលំនៅនៅលើជញ្ជាំងនៃក្រពះ និងពោះវៀន ដែលបង្កឱ្យមានជំងឺ និងផលវិបាកផ្សេងៗ។

បច្ចុប្បន្ននេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងធ្វើការស្រាវជ្រាវលើភាពឆបគ្នានៃជីវសាស្ត្រនៃវត្ថុធាតុណាណូ និងការស្វែងរកបច្ចេកវិទ្យាថ្មីសម្រាប់ការផលិតបំពង់ណាណូកាបូនប្រកបដោយសុវត្ថិភាព។

ការរំពឹងទុក

បំពង់ nanotubes កាបូនកាន់កាប់ជួរធំទូលាយនៃកម្មវិធី។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាពួកគេមានរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់នៃក្របខ័ណ្ឌមួយដូច្នេះអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេមានលក្ខណៈសម្បត្តិដែលខុសពីពេជ្រឬក្រាហ្វិច។ វាច្បាស់ណាស់ដោយសារតែលក្ខណៈពិសេសប្លែករបស់វា (កម្លាំង ចរន្ត ពត់កោង) ដែលបំពង់ណាណូកាបូនត្រូវបានប្រើញឹកញាប់ជាងវត្ថុធាតុផ្សេងទៀត។

ការបង្កើតកាបូននេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិច អុបទិក វិស្វកម្មមេកានិក។ល។ បំពង់ណាណូកាបូនត្រូវបានប្រើជាសារធាតុបន្ថែមទៅលើប៉ូលីម៊ែរ និងសមាសធាតុផ្សេងៗដើម្បីបង្កើនកម្លាំងនៃសមាសធាតុម៉ូលេគុល។ យ៉ាងណាមិញមនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងថាបន្ទះឈើម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុកាបូនមានកម្លាំងមិនគួរឱ្យជឿជាពិសេសនៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វា។

បំពង់ nanotubes កាបូនក៏ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការផលិតនៃ capacitors និងប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ sensors, anodes ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការផលិតថ្មដែលជាឧបករណ៍ស្រូបយករលកអេឡិចត្រូ។ សមាសធាតុកាបូននេះបានរកឃើញកម្មវិធីទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យផលិតបណ្តាញទូរគមនាគមន៍ និងការបង្ហាញគ្រីស្តាល់រាវ។ ដូចគ្នានេះផងដែរ nanotubes ត្រូវបានគេប្រើជា amplifier នៃលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករក្នុងការផលិតឧបករណ៍បំភ្លឺ។

ពាក្យសុំពាណិជ្ជកម្ម

ទីផ្សារ	ការដាក់ពាក្យ	លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុផ្អែកលើកាបូនណាណូ
រថយន្ត	ផ្នែកប្រព័ន្ធឥន្ធនៈ និងបន្ទាត់ឥន្ធនៈ (ឧបករណ៍ភ្ជាប់, ផ្នែកបូម, ចិញ្ចៀន, បំពង់), ផ្នែកខាងក្រៅសម្រាប់គូរគំនូរអគ្គិសនី (កាង, កញ្ចក់, គម្របធុងប្រេង)	តុល្យភាពនៃលក្ខណៈសម្បត្តិប្រសើរឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងកាបូនខ្មៅ ការកែច្នៃឡើងវិញសម្រាប់ផ្នែកធំ ភាពធន់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ
អេឡិចត្រូនិច	ឧបករណ៍ និងបរិក្ខាបច្ចេកវិជ្ជា កាសែត wafer ខ្សែក្រវាត់ conveyor យន្តហោះខាងក្រោយ ឧបករណ៍បន្ទប់ស្អាត	ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពបរិសុទ្ធនៃការលាយបញ្ចូលគ្នាបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសរសៃកាបូន ការគ្រប់គ្រងភាពធន់នៃផ្ទៃ លទ្ធភាពធ្វើការសម្រាប់ការបញ្ចោញផ្នែកស្តើង ភាពធន់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ តុល្យភាពនៃលក្ខណៈសម្បត្តិ លទ្ធភាពជំនួសនៃការលាយប្លាស្ទិកធៀបនឹងសរសៃកាបូន។

បំពង់ nanotubes កាបូនមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះផ្នែកជាក់លាក់នៃការអនុវត្តនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗទេ។ សម្ភារៈត្រូវបានបង្កើតឡើងនាពេលថ្មីៗនេះ ហើយក្នុងន័យនេះ បច្ចុប្បន្ននេះវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ និងស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រនៅក្នុងប្រទេសជាច្រើននៃពិភពលោក។ នេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ការសិក្សាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ និងលក្ខណៈនៃបំពង់ណាណូកាបូន ក៏ដូចជាសម្រាប់ការបង្កើតផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំនៃសម្ភារៈ ដោយសារបច្ចុប្បន្នវាកាន់កាប់ទីតាំងខ្សោយជាងនៅក្នុងទីផ្សារ។

បំពង់ nanotubes កាបូនត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យ microprocessors ត្រជាក់។

ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិចរន្តដ៏ល្អរបស់ពួកគេ ការប្រើប្រាស់បំពង់ណាណូកាបូនក្នុងវិស្វកម្មមេកានិចកាន់កាប់ជួរធំទូលាយមួយ។ សម្ភារៈនេះត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍សម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំត្រជាក់ជាមួយនឹងវិមាត្រដ៏ធំ។ នេះជាចម្បងដោយសារតែការពិតដែលថាបំពង់ nanotubes កាបូនមានចរន្តកំដៅជាក់លាក់ខ្ពស់។

ការប្រើប្រាស់ nanotubes ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិច។ សូមអរគុណចំពោះការប្រើប្រាស់សម្ភារៈនេះការផលិតត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការផលិតអេក្រង់រាបស្មើ។ នេះរួមចំណែកដល់ការផលិតឧបករណ៍កុំព្យូទ័រដែលមានទំហំតូចប៉ុន្តែក្នុងពេលតែមួយលក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃកុំព្យូទ័រអេឡិចត្រូនិចមិនត្រូវបានបាត់បង់ទេប៉ុន្តែថែមទាំងកើនឡើងផងដែរ។ ការប្រើប្រាស់បំពង់ nanotubes កាបូនក្នុងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ និងឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិកនឹងធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសម្រេចបាននូវការផលិតឧបករណ៍ដែលនឹងមានភាពល្អប្រសើរជាច្រើនដងទាក់ទងនឹងលក្ខណៈបច្ចេកទេសទៅនឹង analogues បច្ចុប្បន្ន។ ដោយផ្អែកលើការសិក្សាទាំងនេះ kinescopes វ៉ុលខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតរួចហើយ។

ឧបករណ៍ដំណើរការកាបូន nanotube ដំបូង

បញ្ហានៃការប្រើប្រាស់

បញ្ហាមួយក្នុងចំណោមបញ្ហាជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ nanotubes គឺផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានលើសារពាង្គកាយមានជីវិត ដែលបង្កឱ្យមានការសង្ស័យលើការប្រើប្រាស់សម្ភារៈនេះក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ។ អ្នក​ជំនាញ​មួយ​ចំនួន​បាន​ផ្តល់​យោបល់​ថា​អាច​មាន​ហានិភ័យ​ដែល​មិន​គួរ​ឱ្យ​តម្លៃ​ក្នុង​ដំណើរ​ការ​នៃ​ការ​ផលិត​បរិមាណ​នៃ​បំពង់​ណាណូ​កាបូន។ នោះគឺជាលទ្ធផលនៃការពង្រីកវិសាលភាពនៃ nanotubes នឹងមានតម្រូវការសម្រាប់ការផលិតរបស់ពួកគេក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ ហើយតាមនោះនឹងមានការគំរាមកំហែងដល់បរិស្ថាន។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស្នើឱ្យស្វែងរកមធ្យោបាយដោះស្រាយបញ្ហានេះក្នុងការអនុវត្តវិធីសាស្រ្ត និងវិធីសាស្រ្តដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានបន្ថែមទៀតសម្រាប់ការផលិតបំពង់ណាណូកាបូន។ វាត្រូវបានណែនាំផងដែរថាអ្នកផលិតសម្ភារៈនេះចាត់វិធានការយ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់ចំពោះបញ្ហា "ការសម្អាត" ផលវិបាកនៃដំណើរការ CVD ដែលវាអាចប៉ះពាល់ដល់ការកើនឡើងតម្លៃនៃផលិតផល។

រូបថតនៃផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមាននៃ nanotubes លើកោសិកា ក) កោសិកានៃ Escherichia coli មុនពេលប៉ះពាល់នឹង nanotubes; ខ) កោសិកាបន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់នឹងបំពង់ណាណូ

នៅក្នុងពិភពសម័យទំនើប បំពង់ណាណូកាបូនបានចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិត។ អ្នកជំនាញផ្តល់ការព្យាករណ៍សម្រាប់ការកើនឡើងនៃការផលិតបំពង់ nanotubes ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខ និងការថយចុះតម្លៃសម្រាប់ផលិតផលទាំងនេះ។ នេះនឹងពង្រីកវិសាលភាពនៃ nanotubes និងបង្កើនតម្រូវការអ្នកប្រើប្រាស់នៅក្នុងទីផ្សារ។

បំពង់ណាណូកាបូនគឺជាសម្ភារៈដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនស្រមៃចង់បាន។ កត្តាកម្លាំងខ្ពស់ ចរន្តកំដៅ និងចរន្តអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ធន់នឹងភ្លើង និងមេគុណទម្ងន់ គឺជាលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងវត្ថុធាតុដើមដែលគេស្គាល់ភាគច្រើន។ បំពង់ nanotubes កាបូនគឺជាសន្លឹក graphene រមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី Konstantin Novoselov និង Andrey Geim បានទទួលរង្វាន់ណូបែលក្នុងឆ្នាំ 2010 សម្រាប់ការរកឃើញរបស់វា។

ជាលើកដំបូងដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀតអាចសង្កេតឃើញបំពង់កាបូននៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករដែកកាលពីឆ្នាំ 1952 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវចំណាយពេល 50 ឆ្នាំសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដើម្បីមើលថា nanotubes ជាសម្ភារៈដែលមានប្រយោជន៍ និងមានប្រយោជន៍។ លក្ខណៈសម្បត្តិដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយនៃ nanotubes ទាំងនេះគឺថា លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់ដោយធរណីមាត្រ។ ដូច្នេះលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីរបស់ពួកគេអាស្រ័យលើមុំនៃការបង្វិល - បំពង់ nanotubes អាចបង្ហាញពី semiconductor និង metallic conductivity ។

តើ​វា​គឺជា​អ្វី

តំបន់ដែលជោគជ័យជាច្រើននៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាណាណូនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងបំពង់ណាណូកាបូន។ និយាយឱ្យសាមញ្ញ បំពង់ណាណូកាបូនគឺជាម៉ូលេគុលដ៏ធំ ឬរចនាសម្ព័ន្ធក្របខ័ណ្ឌដែលមានតែអាតូមកាបូនប៉ុណ្ណោះ។ វាងាយស្រួលក្នុងការស្រមៃមើលបំពង់ nanotube ប្រសិនបើយើងស្រមៃថា graphene ត្រូវបានរមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយ - នេះគឺជាស្រទាប់ម៉ូលេគុលនៃ graphite ។ វិធីសាស្រ្តនៃការបត់ nanotube ភាគច្រើនកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិចុងក្រោយនៃសម្ភារៈដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

តាមធម្មជាតិ គ្មាននរណាម្នាក់បង្កើត nanotubes ដោយរំកិលពួកវាចេញពីសន្លឹកក្រាហ្វិចពិសេសនោះទេ។ បំពង់ Nanotubes ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយខ្លួនឯង ឧទាហរណ៍ នៅលើផ្ទៃនៃអេឡិចត្រូតកាបូន ឬរវាងពួកវាកំឡុងពេលបញ្ចេញធ្នូ។ អាតូមកាបូនកំឡុងពេលបញ្ចេញទឹកហួតចេញពីផ្ទៃ ហើយផ្សំជាមួយគ្នា។ ជាលទ្ធផល nanotubes នៃប្រភេទផ្សេងៗត្រូវបានបង្កើតឡើង - ពហុស្រទាប់ ស្រទាប់តែមួយ និងជាមួយនឹងមុំបង្វិលផ្សេងគ្នា។

ការចាត់ថ្នាក់សំខាន់នៃ nanotubes គឺផ្អែកលើចំនួននៃស្រទាប់ធាតុផ្សំរបស់ពួកគេ៖

• បំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ គឺជាប្រភេទបំពង់ណាណូដ៏សាមញ្ញបំផុត។ ភាគច្រើននៃពួកគេមានអង្កត់ផ្ចិតនៃលំដាប់នៃ 1 nm ដែលមានប្រវែងដែលអាចវែងជាងនេះរាប់ពាន់ដង;
• បំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់ ដែលមានស្រទាប់ជាច្រើននៃ graphene ពួកវាបត់ចូលទៅក្នុងរាងបំពង់មួយ។ ចម្ងាយ 0.34 nm ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងស្រទាប់ ពោលគឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងចំងាយរវាងស្រទាប់ក្នុងគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វីត។

ឧបករណ៍

Nanotubes គឺជារចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងដែលលាតសន្ធឹងនៃកាបូន ដែលអាចមានប្រវែងរហូតដល់ច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ និងពីមួយទៅរាប់សិបនៃ nanometers នៅក្នុងអង្កត់ផ្ចិត។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរសព្វថ្ងៃនេះមានបច្ចេកវិទ្យាដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេត្បាញចូលទៅក្នុងខ្សែស្រឡាយដែលមានប្រវែងគ្មានដែនកំណត់។ ពួកវាអាចមានយន្តហោះ graphene មួយ ឬច្រើនដែលរមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយដែលជាធម្មតាបញ្ចប់ដោយក្បាលអឌ្ឍគោលមួយ។

អង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotubes គឺ nanometers ជាច្រើន ពោលគឺរាប់ពាន់លាននៃមួយម៉ែត្រ។ ជញ្ជាំងនៃបំពង់ nanotubes កាបូនត្រូវបានធ្វើពី hexagon ជាមួយនឹងអាតូមកាបូននៅផ្នែកខាងលើរបស់ពួកគេ។ បំពង់អាចមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធវាគឺជាគាត់ដែលប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចអេឡិចត្រូនិនិងគីមីរបស់ពួកគេ។ បំពង់ស្រទាប់តែមួយមានពិការភាពតិចជាងនេះ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ បន្ទាប់ពីការសម្ងួតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម បំពង់ដែលមិនមានពិការភាពក៏អាចទទួលបានផងដែរ។ បំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងច្រើនខុសពីបំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយស្តង់ដារនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ និងរូបរាងដ៏ធំទូលាយ។

បំពង់ណាណូកាបូនអាចត្រូវបានសំយោគតាមវិធីជាច្រើន ប៉ុន្តែទូទៅបំផុតគឺ៖

• ការហូរចេញនៃធ្នូ. វិធីសាស្រ្តនេះធានាដល់ការផលិតនៃ nanotubes នៅលើការដំឡើងបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការផលិត fullerenes នៅក្នុងប្លាស្មានៃការហូរចេញធ្នូមួយដែលឆេះនៅក្នុងបរិយាកាសអេលីយ៉ូមមួយ។ ប៉ុន្តែរបៀបផ្សេងទៀតនៃការ arcing ត្រូវបានប្រើនៅទីនេះ: សម្ពាធ helium ខ្ពស់ និងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នទាប ក៏ដូចជា cathodes អង្កត់ផ្ចិតធំជាង។ ប្រាក់បញ្ញើ cathode មាន nanotubes មានប្រវែងរហូតដល់ 40 μm ពួកវាលូតលាស់កាត់កែងពី cathode ហើយបញ្ចូលគ្នាជាបាច់ស៊ីឡាំង។
• វិធីសាស្ត្រកាត់ឡាស៊ែរ . វិធីសាស្រ្តគឺផ្អែកលើការហួតនៃគោលដៅក្រាហ្វិចនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពិសេស។ Nanotubes ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃត្រជាក់នៃរ៉េអាក់ទ័រក្នុងទម្រង់ជា condensate ហួតក្រាហ្វីត។ វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យភាគច្រើនទទួលបាន nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិតដែលត្រូវការដែលគ្រប់គ្រងដោយសីតុណ្ហភាព។ ប៉ុន្តែ​វិធី​នេះ​មាន​តម្លៃ​ថ្លៃ​ជាង​វិធី​ផ្សេង​ទៀត។
• ការបញ្ចេញចំហាយគីមី . វិធីសាស្រ្តនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការរៀបចំស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងស្រទាប់កាតាលីករ ដែលអាចជាភាគល្អិតនៃជាតិដែក cobalt នីកែល ឬបន្សំរបស់វា។ អង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotubes លូតលាស់តាមរបៀបនេះនឹងអាស្រ័យលើទំហំនៃភាគល្អិតដែលបានប្រើ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមឡើងកំដៅរហូតដល់ 700 ដឺក្រេ។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមការលូតលាស់នៃបំពង់ nanotubes ឧស្ម័នដែលមានកាបូន និងឧស្ម័នដំណើរការ (អ៊ីដ្រូសែន អាសូត ឬអាម៉ូញាក់) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ Nanotubes ដុះនៅលើទីតាំងកាតាលីករដែក។

កម្មវិធី និងមុខងារ

• កម្មវិធីនៅក្នុង photonics និង optics . ដោយជ្រើសរើសអង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotubes មួយអាចផ្តល់នូវការស្រូបយកអុបទិកក្នុងជួរវិសាលគមធំមួយ។ បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយបង្ហាញពីភាពមិនស្មើភាពខ្លាំងនៃការស្រូបឆ្អែត ពោលគឺពួកវាក្លាយទៅជាថ្លានៅពន្លឺខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់។ ដូច្នេះពួកវាអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗនៅក្នុងវិស័យ photonics ឧទាហរណ៍នៅក្នុង routers និង switches ដើម្បីបង្កើត ultrashort laser pulses និងបង្កើតឡើងវិញនូវ optical signals។
• ការដាក់ពាក្យនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិច . នៅពេលនេះវិធីជាច្រើនក្នុងការប្រើប្រាស់ nanotubes នៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចត្រូវបានប្រកាស ប៉ុន្តែមានតែផ្នែកតូចមួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចអនុវត្តបាន។ ការចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងបំផុតគឺការប្រើប្រាស់ nanotubes នៅក្នុង transparent conductors ជាសម្ភារៈ interfacial ធន់នឹងកំដៅ។

ភាពពាក់ព័ន្ធនៃការប៉ុនប៉ងណែនាំ nanotubes នៅក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចគឺបណ្តាលមកពីតម្រូវការក្នុងការជំនួស indium នៅក្នុង heat sinks ដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុង transistor ដែលមានថាមពលខ្ពស់ ក្រាហ្វិក processors និង central processors ពីព្រោះស្តុកនៃសម្ភារៈនេះគឺមានការថយចុះ ហើយតម្លៃរបស់វាកំពុងកើនឡើង។ .

• ការបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា . បំពង់ nanotubes កាបូនសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺជាដំណោះស្រាយដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតមួយ។ ខ្សែភាពយន្ត Ultrathin ដែលធ្វើពី nanotubes ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ បច្ចុប្បន្នអាចក្លាយជាមូលដ្ឋានដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអេឡិចត្រូនិច។ ពួកវាអាចត្រូវបានផលិតដោយប្រើវិធីសាស្ត្រផ្សេងៗ។
• ការបង្កើត biochips, biosensors ការគ្រប់គ្រងការចែកចាយតាមគោលដៅ និងសកម្មភាពនៃថ្នាំនៅក្នុងឧស្សាហកម្មជីវបច្ចេកវិទ្យា។ ការងារក្នុងទិសដៅនេះបច្ចុប្បន្នកំពុងត្រូវបានអនុវត្តដោយកម្លាំង និងមេ។ ការវិភាគកម្រិតខ្ពស់ដែលធ្វើឡើងដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាណាណូនឹងកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីនាំយកបច្ចេកវិទ្យាទៅកាន់ទីផ្សារ។
• សព្វថ្ងៃនេះកំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស ការផលិត nanocomposites ភាគច្រើនជាវត្ថុធាតុ polymeric ។ នៅពេលដែលសូម្បីតែបំពង់ណាណូកាបូនតិចតួចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងពួកវា ការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ប៉ូលីមែរត្រូវបានផ្តល់ជូន។ ដូច្នេះពួកគេបង្កើនភាពធន់ទ្រាំកម្ដៅនិងគីមី ចរន្តកំដៅ ចរន្តអគ្គិសនី ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈមេកានិច។ សមា្ភារៈរាប់សិបត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយបន្ថែមបំពង់ nanotubes កាបូនទៅឱ្យពួកគេ;

សរសៃសមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូលីម័រជាមួយ nanotubes;
សមាសធាតុសេរ៉ាមិចជាមួយសារធាតុបន្ថែម។ ភាពធន់នឹងការបង្ក្រាបនៃសេរ៉ាមិចកើនឡើង ការការពារវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចលេចឡើង ចរន្តអគ្គិសនី និងកម្ដៅកើនឡើង។
បេតុងជាមួយ nanotubes - ថ្នាក់, កម្លាំង, ការកើនឡើងធន់ទ្រាំនឹងការបង្ក្រាប, shrinkage ថយចុះ;
សមាសធាតុលោហៈ។ ជាពិសេសសមាសធាតុទង់ដែងដែលលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចគឺខ្ពស់ជាងទង់ដែងធម្មតាច្រើនដង។
សមាសធាតុកូនកាត់ដែលមានធាតុផ្សំបីក្នុងពេលតែមួយ៖ សរសៃអសរីរាង្គ ឬវត្ថុធាតុ polymeric (ក្រណាត់) សារធាតុចង និងបំពង់ណាណូ។

គុណសម្បត្តិ​និង​គុណវិបត្តិ

ក្នុងចំណោមគុណសម្បត្តិនៃបំពង់ណាណូកាបូនគឺ៖

• លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស និងមានប្រយោជន៍ជាច្រើនដែលអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវិស័យនៃដំណោះស្រាយប្រសិទ្ធភាពថាមពល រូបវិទ្យា អេឡិចត្រូនិច និងកម្មវិធីផ្សេងៗទៀត។
• វាជាសម្ភារៈណាណូដែលមានកត្តាកម្លាំងខ្ពស់ ចរន្តកំដៅ និងចរន្តអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងធន់នឹងភ្លើង។
• ការកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុផ្សេងទៀតដោយដាក់បញ្ចូលបរិមាណកាបូនណាណូធូបចូលទៅក្នុងពួកវា។
• បំពង់ nanotubes កាបូនបើកចំហបង្ហាញឥទ្ធិពល capillary មានន័យថាពួកគេអាចគូរនៅក្នុងលោហធាតុរលាយនិងវត្ថុរាវផ្សេងទៀត;
• Nanotubes រួមបញ្ចូលគ្នានូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរឹង និងម៉ូលេគុល ដែលបើកការរំពឹងទុកយ៉ាងសំខាន់។

ក្នុងចំណោមគុណវិបត្តិនៃបំពង់ណាណូកាបូនគឺ៖

• បំពង់ nanotubes កាបូនបច្ចុប្បន្នមិនត្រូវបានផលិតនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្មទេ ដូច្នេះការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មរបស់ពួកគេមានកម្រិត។
• តម្លៃនៃការផលិតបំពង់ណាណូកាបូនគឺខ្ពស់ ដែលកំណត់ការអនុវត្តរបស់ពួកគេផងដែរ។ យ៉ាង​ណា​មិញ អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​កំពុង​តែ​ខិត​ខំ​កាត់​បន្ថយ​តម្លៃ​ផលិត​កម្ម​របស់​ខ្លួន។
• តម្រូវការក្នុងការកែលម្អបច្ចេកវិជ្ជាផលិតកម្មដើម្បីបង្កើតបំពង់ណាណូកាបូនជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលបានបញ្ជាក់យ៉ាងជាក់លាក់។

ការរំពឹងទុក

នាពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ បំពង់ណាណូកាបូននឹងត្រូវបានប្រើនៅគ្រប់ទីកន្លែង ពួកវានឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើត៖

• Nanobalances, សមា្ភារៈសមាសធាតុ, ខ្សែស្រឡាយដែលធន់ធ្ងន់។
• កោសិកាឥន្ធនៈ, ផ្ទៃ conductive ថ្លា, nanowires, ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។
• ការវិវឌ្ឍន៍ចុងក្រោយបង្អស់នៃកុំព្យូទ័រ neurocomputer ។
• អេក្រង់, LEDs ។
• ឧបករណ៍សម្រាប់ផ្ទុកលោហធាតុ និងឧស្ម័ន កន្សោមសម្រាប់ម៉ូលេគុលសកម្ម nanopipettes ។
• nanorobots វេជ្ជសាស្ត្រសម្រាប់ការចែកចាយថ្នាំ និងប្រតិបត្តិការ។
• ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្នាតតូចដែលមានភាពរសើបខ្លាំងបំផុត។ ឧបករណ៍ nanosensors បែបនេះអាចស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងកម្មវិធីជីវបច្ចេកវិទ្យា វេជ្ជសាស្ត្រ និងយោធា។
• ខ្សែសម្រាប់ជណ្តើរយន្តអវកាស។
• ឧបករណ៍បំពងសម្លេងថ្លារលោង។
• សាច់ដុំសិប្បនិម្មិត។ នៅពេលអនាគត cyborgs មនុស្សយន្តនឹងលេចឡើង ជនពិការនឹងត្រលប់ទៅជីវិតពេញលេញវិញ។
• ម៉ាស៊ីននិងម៉ាស៊ីនភ្លើង។
• សម្លៀកបំពាក់ឆ្លាតវៃ ស្រាល និងមានផាសុកភាព ដែលនឹងការពារប្រឆាំងនឹងភាពមិនអនុគ្រោះណាមួយ។
• supercapacitors សុវត្ថិភាពជាមួយនឹងការសាកថ្មលឿន។

ទាំងអស់នេះគឺនៅពេលអនាគត ព្រោះបច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការបង្កើត និងប្រើប្រាស់បំពង់ណាណូកាបូនគឺស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍ ហើយតម្លៃរបស់វាថ្លៃខ្លាំង។ ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីបានប្រកាសរួចហើយថាពួកគេបានរកឃើញវិធីមួយដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយនៃការបង្កើតសម្ភារៈនេះចំនួនពីររយដង។ បច្ចេកវិជ្ជាតែមួយគត់នេះសម្រាប់ផលិតបំពង់ណាណូកាបូនបច្ចុប្បន្នត្រូវបានរក្សាទុកជាសម្ងាត់ ប៉ុន្តែវាគួរតែធ្វើបដិវត្តឧស្សាហកម្ម និងផ្នែកជាច្រើនទៀត។

រចនាសម្ព័ននិងចំណាត់ថ្នាក់នៃ nanotubes

បំពង់ណាណូកាបូន

បំពង់ណាណូកាបូន(កាបូន nanotubes, CNTs) - សមាសធាតុម៉ូលេគុលដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃការកែប្រែ allotropic នៃកាបូន។ ពួកវាត្រូវបានពង្រីករចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពីមួយទៅរាប់សិបណាណូម៉ែត្រ និងប្រវែងពីមួយទៅច្រើនមីក្រូ។

រូបភាពទី 8. បំពង់ nanotube កាបូន

បំពង់ Nanotubes មានស្រទាប់មួយ ឬច្រើនរមៀលចូលទៅក្នុងបំពង់មួយ ដែលនីមួយៗតំណាងឱ្យបណ្តាញប្រាំបួនជ្រុងនៃក្រាហ្វិច (graphene) ដែលផ្អែកលើឆកោនដែលមានអាតូមកាបូនដែលមានទីតាំងនៅជ្រុងខាងលើ។ ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ ចម្ងាយរវាងស្រទាប់គឺ 0.34 nm ពោលគឺដូចគ្នាទៅនឹងរវាងស្រទាប់នៅក្នុងក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់។

ចុងខាងលើនៃបំពង់ត្រូវបានបិទជាមួយនឹងមួកអឌ្ឍគោល ដែលស្រទាប់នីមួយៗត្រូវបានផ្សំពី hexagons និង pentagons ដែលស្រដៀងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃពាក់កណ្តាលម៉ូលេគុល fullerene ។

វាត្រូវបានគេជឿថាអ្នករកឃើញកាបូន nanotubes គឺជាបុគ្គលិកនៃសាជីវកម្មជប៉ុន NEC Sumio Iijima ដែលក្នុងឆ្នាំ 1991 បានសង្កេតមើលរចនាសម្ព័ន្ធនៃ nanotubes ពហុស្រទាប់នៅពេលសិក្សាប្រាក់បញ្ញើនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលសំយោគទម្រង់ម៉ូលេគុលនៃកាបូនសុទ្ធដែលមាន។ រចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា។

Nanotube ដ៏ល្អគឺជាយន្តហោះក្រាហ្វិចដែលរមៀលចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំង ពោលគឺឧ។ ផ្ទៃដែលតម្រង់ជួរដោយចតុកោណធម្មតា នៅចំនុចកំពូលដែលជាអាតូមកាបូន។

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបង្ហាញពីកូអរដោនេនៃ hexagon ដែលជាលទ្ធផលនៃការបត់នៃយន្តហោះគួរតែស្របគ្នាជាមួយនឹង hexagon ដែលមានទីតាំងនៅប្រភពដើមនៃកូអរដោនេត្រូវបានគេហៅថា chirality នៃ nanotube ។ chirality នៃ nanotube កំណត់លក្ខណៈអគ្គិសនីរបស់វា។

ការសង្កេតមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបានបង្ហាញថា បំពង់ណាណូភាគច្រើនមានស្រទាប់ក្រាហ្វិចជាច្រើន ទាំងស្រទាប់មួយនៅខាងក្នុងផ្សេងទៀត ឬរុំជុំវិញអ័ក្សធម្មតា។

បំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ(បំពង់ nanotubes ជញ្ជាំងតែមួយ, SWNTs) - ប្រភេទ nanotubes សាមញ្ញបំផុត។ ពួកវាភាគច្រើនមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 1 nm ដែលមានប្រវែងអាចវែងជាងរាប់ពាន់ដង។

រូបភាពទី 9. គំរូនៃ nanotube ដែលមានជញ្ជាំងតែមួយ។

បំពង់បែបនេះបញ្ចប់ដោយបញ្ឈរអឌ្ឍគោលដែលមាន រួមជាមួយនឹងឆកោនធម្មតា ក៏មាន pentagons ធម្មតាចំនួនប្រាំមួយផងដែរ។

រចនាសម្ព័ននៃបំពង់ណាណូដែលមានជញ្ជាំងតែមួយដែលបានសង្កេតឃើញដោយពិសោធន៍មានភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងការគោរពជាច្រើនពីរូបភាពដ៏ល្អដែលបានបង្ហាញខាងលើ។ ជាដំបូង នេះទាក់ទងនឹងផ្នែកខាងលើនៃ nanotube ដែលរូបរាងដូចពីការសង្កេត គឺនៅឆ្ងាយពីអឌ្ឍគោលដ៏ល្អ។

រូបភាពទី 10. គំរូផ្នែកឆ្លងកាត់នៃបំពង់ណាណូពហុជញ្ជាំង

បំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់ខុសគ្នាពី nanotubes ស្រទាប់តែមួយក្នុងទម្រង់ និងការកំណត់ធំទូលាយជាង ទាំងក្នុងទិសដៅបណ្តោយ និងឆ្លងកាត់។ ពូជដែលអាចធ្វើបាននៃរចនាសម្ព័ន្ធឆ្លងកាត់នៃបំពង់ nanotubes ពហុស្រទាប់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 10 ។

រចនាសម្ព័នតុក្កតារុស្ស៊ីគឺជាបណ្តុំនៃបំពង់ nanotubes ស្រទាប់តែមួយដែលមានស្រទាប់ coaxially (រូបភាពទី ១០ ក) ។ ចុងក្រោយនៃរចនាសម្ព័ន្ធខាងលើ (រូបភាពទី 10 ខ) ប្រហាក់ប្រហែលនឹងរមូរ។ សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យចម្ងាយរវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិចជាប់គ្នាគឺនៅជិត 0.34 nm, i.e. ចម្ងាយរវាងយន្តហោះដែលនៅជាប់គ្នានៃក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់។ ការសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធមួយ ឬមួយផ្សេងទៀតនៅក្នុងស្ថានភាពពិសោធន៍ជាក់លាក់មួយអាស្រ័យទៅលើលក្ខខណ្ឌនៃការសំយោគ nanotube ។ 2.2 ការទទួលបានបំពង់ណាណូកាបូន

វិធីសាស្រ្តទូទៅបំផុតសម្រាប់ការសំយោគនៃ nanotubes គឺវិធីសាស្រ្តធ្នូអគ្គិសនី, ឡាស៊ែរ ablation និងការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) ។

ការហូរចេញពីធ្នូ - ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តនេះស្ថិតនៅក្នុងការផលិតកាបូនណាណូធូបនៅក្នុងប្លាស្មាដែលបញ្ចេញដោយធ្នូដែលឆេះនៅក្នុងបរិយាកាសអេលីយ៉ូមនៅឯការដំឡើងបច្ចេកវិជ្ជាសម្រាប់ការផលិតហ្វូលរីន។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ របៀបផ្សេងទៀតនៃ arcing ត្រូវបានប្រើនៅទីនេះ៖ ដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នទាបនៃការបញ្ចេញធ្នូ សម្ពាធអេលីយ៉ូមខ្ពស់ (~ 500 Torr) អង្កត់ផ្ចិតធំជាង cathodes ។ ដើម្បីទទួលបានចំនួនអតិបរមានៃ nanotubes ចរន្តធ្នូគួរតែមាន 65-75 A វ៉ុល - 20-22 V សីតុណ្ហភាពនៃប្លាស្មាអេឡិចត្រុង - ប្រហែល 4000 K. នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ graphite anode ហួតខ្លាំងដោយផ្គត់ផ្គង់អាតូមនីមួយៗ ឬគូ។ នៃអាតូមកាបូន ដែលនៅលើ cathode ឬនៅលើជញ្ជាំងទឹកត្រជាក់នៃអង្គជំនុំជម្រះ និងបំពង់ nanotubes កាបូនត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ដើម្បីបង្កើនទិន្នផលនៃ nanotubes នៅក្នុងផលិតផល sputtering កាតាលីករមួយ (ល្បាយនៃលោហៈក្រុមដែក) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដំបងក្រាហ្វិច សម្ពាធនៃឧស្ម័នអសកម្ម និងរបៀប sputtering ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ។

មាតិកានៃ nanotubes នៅក្នុងប្រាក់បញ្ញើ cathode ឈានដល់ 60% ។ បំពង់ nanotubes លទ្ធផលដែលមានប្រវែងរហូតដល់ 40 µm លូតលាស់ពី cathode កាត់កែងទៅផ្ទៃរបស់វា ហើយបញ្ចូលគ្នាទៅជា cylindrical beam ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតប្រហែល 50 nm ។

គ្រោងការណ៍ធម្មតានៃការដំឡើងធ្នូអគ្គិសនីសម្រាប់ការផលិតសម្ភារៈដែលមាន nanotubes និង fullerenes ក៏ដូចជាទម្រង់កាបូនផ្សេងទៀតត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 11 ។

រូបភាពទី 11. គ្រោងការណ៍នៃការដំឡើងសម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes ដោយវិធីសាស្រ្តធ្នូអគ្គិសនី។

ឡាស៊ែរ ablation ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​សាកលវិទ្យាល័យ Richard Smalley និង Rice University ហើយ​ត្រូវ​បាន​ផ្អែក​លើ​ការ​ហួត​នៃ​គោលដៅ​ក្រាហ្វិច​ក្នុង​ម៉ាស៊ីន​រ៉េអាក់ទ័រ​សីតុណ្ហភាព​ខ្ពស់។ Nanotubes លេចឡើងនៅលើផ្ទៃត្រជាក់នៃរ៉េអាក់ទ័រដែលជា condensate ហួតក្រាហ្វីត។ ផ្ទៃដែលត្រជាក់ដោយទឹកអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រមូលផ្តុំ nanotube ។ ទិន្នផលផលិតផលក្នុងវិធីសាស្រ្តនេះគឺប្រហែល 70% ។ ដោយមានជំនួយរបស់វា បំពង់ណាណូកាបូនដែលមានជញ្ជាំងតែមួយដែលមានអង្កត់ផ្ចិតដែលគ្រប់គ្រងដោយសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មត្រូវបានទទួល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតម្លៃនៃវិធីសាស្ត្រនេះគឺថ្លៃជាងវិធីផ្សេងទៀត។

ការបំភាយចំហាយគីមី (CVD) - វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចេញចំហាយកាបូនកាតាលីករត្រូវបានរកឃើញត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 1959 ប៉ុន្តែរហូតដល់ឆ្នាំ 1993 គ្មាននរណាម្នាក់សន្មត់ថាអាចទទួលបាន nanotubes នៅក្នុងដំណើរការនេះទេ។

រូបភាពទី 12. គ្រោងការណ៍នៃការដំឡើងសម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes ដោយការទម្លាក់សារធាតុគីមី។

កាតាលីករគឺជាម្សៅដែកដ៏ល្អមួយ (ភាគច្រើនជានីកែល កាបូល ដែក ឬបន្សំរបស់វា) ដែលត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងឈើឆ្កាងសេរ៉ាមិចដែលមានទីតាំងនៅក្នុងបំពង់រ៉ែថ្មខៀវ។ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានដាក់នៅក្នុងឧបករណ៍កំដៅដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នករក្សាសីតុណ្ហភាពដែលបានគ្រប់គ្រងក្នុងចន្លោះពី 700 ទៅ 1000 ° C ។ ល្បាយនៃឧស្ម័នអ៊ីដ្រូកាបូន និងហ្គាសសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានផ្លុំតាមបំពង់រ៉ែថ្មខៀវ។ សមាសភាពធម្មតានៃល្បាយនៃ C 2 H 2: N 2 ក្នុងសមាមាត្រនៃ 1:10 ។ ដំណើរការអាចមានរយៈពេលពីច្រើននាទីទៅច្រើនម៉ោង។ សរសៃកាបូនវែង បំពង់ nanotubes ច្រើនស្រទាប់ មានប្រវែងរហូតដល់រាប់សិបមីក្រូម៉ែត្រ ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុង 10 nm និងអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ 100 nm ដុះលើផ្ទៃកាតាលីករ។ អង្កត់ផ្ចិតនៃ nanotubes លូតលាស់តាមរបៀបនេះអាស្រ័យលើទំហំនៃភាគល្អិតដែក។

យន្តការនេះគឺជាវិធីសាស្រ្តពាណិជ្ជកម្មទូទៅបំផុតសម្រាប់ការផលិតបំពង់ណាណូកាបូន។ ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតសម្រាប់ការទទួលបាន nanotubes, CVD គឺជាការសន្យាបំផុតនៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្មដោយសារតែសមាមាត្រល្អបំផុតនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃតម្លៃឯកតា។ លើសពីនេះទៀតវាអនុញ្ញាតឱ្យទទួលបាន nanotubes តម្រង់ទិសបញ្ឈរនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលចង់បានដោយគ្មានការប្រមូលផ្តុំបន្ថែមក៏ដូចជាដើម្បីគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់ពួកគេតាមរយៈកាតាលីករ។

ការរំពឹងទុកយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការប្រើប្រាស់បំពង់ nanotubes នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រវត្ថុធាតុដើមបានបើកឡើងនៅពេលដែលគ្រីស្តាល់ដែលដំណើរការលើសទម្ងន់ (ឧទាហរណ៍ TaC) ត្រូវបានរុំព័ទ្ធនៅក្នុងបំពង់ nanotubes កាបូន។ លទ្ធភាពនៃការទទួលបានគ្រីស្តាល់ superconducting រុំព័ទ្ធក្នុង nanotubes ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីញែកពួកវាចេញពីផលប៉ះពាល់ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់នៃបរិស្ថានខាងក្រៅឧទាហរណ៍ពីការកត់សុីដោយហេតុនេះបើកផ្លូវទៅកាន់ការអភិវឌ្ឍប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមទៀតនៃ nanotechnologies ដែលត្រូវគ្នា។

ភាពងាយនឹងម៉ាញ៉េទិចអវិជ្ជមានដ៏ធំនៃ nanotubes បង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិ diamagnetic របស់ពួកគេ។ វាត្រូវបានសន្មត់ថា diamagnetism នៃ nanotubes គឺដោយសារតែលំហូរនៃចរន្តអេឡិចត្រុងតាមបណ្តោយរង្វង់របស់វា។ តម្លៃនៃភាពងាយនឹងម៉ាញ៉េទិចមិនអាស្រ័យលើការតំរង់ទិសនៃគំរូដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធមិនប្រក្រតីរបស់វា។

កម្មវិធីបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើននៃ nanotubes គឺផ្អែកលើផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់របស់ពួកគេ (ក្នុងករណី nanotube ស្រទាប់តែមួយគឺប្រហែល 600 ម៉ែត្រការ៉េក្នុង 1/g) ដែលបើកលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ពួកវាជាសម្ភារៈ porous នៅក្នុងតម្រង។ល។ .

សម្ភារៈនៃ nanotubes អាចត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យជាស្រទាប់ខាងក្រោមនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសម្រាប់ catalysis ខុសធម្មតា ហើយសកម្មភាពកាតាលីករនៃ nanotubes បើកចំហគឺលើសពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលត្រូវគ្នាសម្រាប់ nanotubes បិទជិត។

វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីប្រើ nanotubes ជាមួយនឹងផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ជាអេឡិចត្រូតសម្រាប់ capacitors electrolytic ដែលមានថាមពលជាក់លាក់ខ្ពស់។ បំពង់ nanotubes កាបូនបានបង្ហាញឱ្យឃើញយ៉ាងល្អនៅក្នុងការពិសោធន៍លើការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេជាថ្នាំកូតដែលជំរុញការបង្កើតខ្សែភាពយន្តពេជ្រមួយ។

លក្ខណៈសម្បត្តិបែបនេះនៃ nanotube ជាទំហំតូចរបស់វា ដែលប្រែប្រួលគួរឱ្យកត់សម្គាល់អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌនៃការសំយោគ ចរន្តអគ្គិសនី កម្លាំងមេកានិច និងស្ថេរភាពគីមី ធ្វើឱ្យវាអាចពិចារណា nanotube ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ធាតុមីក្រូអេឡិចត្រូនិចនាពេលអនាគត។

Nanotubes អាចបម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ស្តើងបំផុតដែលប្រើដើម្បីគ្រប់គ្រងភាពមិនដូចគ្នានៃផ្ទៃនៃសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច។

កម្មវិធីគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍អាចទទួលបានដោយការបំពេញ nanotubes ជាមួយនឹងសម្ភារៈផ្សេងៗ។ ក្នុងករណីនេះ បំពង់ nanotube អាចត្រូវបានប្រើទាំងជាឧបករណ៍ផ្ទុកសម្ភារៈបំពេញវា និងជាសែលអ៊ីសូឡង់ដែលការពារសម្ភារៈនេះពីការប៉ះនឹងអគ្គិសនី ឬពីអន្តរកម្មគីមីជាមួយវត្ថុជុំវិញ។