Introductie en toepassingsachtergrond van singlewandige koolstofnanobuisjes
Singlewandige koolstofnanobuisjes (SWCNT's) zijn buisvormige structuren gevormd door strak opgerolde single-layer grafeen, en hun diameters variëren meestal van 0 . 4 tot 2 nanometers . enkelwijdige koolstofkuten Nanobuiskubs Voeg een extreem hoge carrier mobility .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} { 5cm²/V·s, an astonishing elastic modulus of approximately 1TPa, and an outstanding thermal conductivity of 3500W/m·K, this material holds significant potential in industries such as new energy vehicles and flexible electronics. Since scientists first successfully synthesized this material in 1993, SWCNTs have attracted extensive attention in the scientific community due to their excellent electrical conductivity and have Gevorderde de onderzoeksuitgang op verschillende geavanceerde applicatievelden.
De unieke eigenschappen van enkelwandige koolstofnanobuisjes
► Mechanische eigenschappen
De koolstofatomen in koolstofnanobuisjes met één muur zijn nauw verbonden door CC covalent bindingen, een structuur die hen schenkt met uitstekende axiale sterkte, taaiheid en elastische modulus . De experimentele resultaten laten zien dat de modulus van zijn jongus zo hoog is als 1TPA, vergelijkbaar met die van diamant en verreig is van diamant en ver over het diamant en verdeelde van diamant. Nanobuisjes bezitten een verbazingwekkende axiale sterkte, die meer dan honderd keer die van staal . is, bovendien kan de elasticiteit 5% tot 12% bereiken, een functie 60 keer die van staal, volledig demonstreren van de uitstekende taaiheid en flexibiliteit .
► Elektrische eigenschappen
Singlewandige koolstofnanobuisjes vertonen uitstekende elektrische eigenschappen vanwege hun unieke spiraalvormige buisvormige structuur . theoretische analyse toont aan dat de modus van elektrontransport erin is vergelijkbaar met ballistisch transport, dat een singlewalled carbon-nanotubes met buitengewone stroomcapaciteit . is om te veranderen, een andere substanties, De chirale hoek en diameter, het bereiken van een precieze controle over de grootte van de energiekloof . Ze hebben een extreem hoge stroomvermoercapaciteit en demonstreren ongeëvenaarde superioriteit .
►THERMAL EIGENSCHAPPEN
Carbon nanotubes not only perform well in the field of electrical conductivity, but also have outstanding thermal properties. Similar to excellent thermal conductors such as graphite and diamond, carbon nanotubes also have outstanding axial heat conduction capabilities, making them ideal thermal conductive materials. Its axial thermal conductivity is as high as 6600 W/m·K, even comparable to that of Single-layer grafeen . Bij kamertemperatuur ligt de thermische geleidbaarheid van een enkelwandige koolstofnanobuis bijna 3500 W/m · K, een waarde die veel groter is dan die van diamant en grafiet, maar de prestaties van de hitte-uitwisseling in de verticale richting is relatief laag .}
►"Optische prestaties"
Singlewandige koolstofnanobuisjes vertonen unieke optische eigenschappen vanwege hun onderscheidende structuur . wetenschappers bestudeerden zijn optische eigenschappen door verschillende technieken zoals Raman spectroscopie, fluorescentiespectroscopie en ultraviolet-zichtbaar approximately 200nm, providing an effective approach for the microstructure analysis of carbon nanotubes and the identification of single-walled carbon nanotubes. In addition, after appropriate modification, it shows potential in photoacoustic imaging and near-infrared hyperthermia, bringing new application value to the biomedical field.