FormacijaNauka

Nanocijevi: proizvodnja, upotreba, svojstva

Energija je važan industrije, koja igra važnu ulogu u ljudskom životu. Energiju stanje jedne zemlje ovisi o radu mnogi naučnici u industriji. Danas, oni su u potrazi za alternativnim izvorima energije. Za ove svrhe, oni su spremni da koriste sve, od sunca i vode, završavajući sa snaga. Oprema koja je u stanju za proizvodnju energije iz okoline, je vrlo velik dio poštovati.

pregled

Nanocijevi - dugotrajan valjani grafit avion sa cilindričnog oblika. Obično, njihova debljina doseže nekoliko desetina nanometra dugo nekoliko centimetara. Na kraju nanocevi formira sferne glave koja je jedan dio fulerena.

Postoje neke vrste nanocijevi: metalik i poluprovodna. Glavna razlika je provodljivost struje. Prvi tip može obavljati tekuće na temperaturi od 0 ° C, a drugi - samo na povišenim temperaturama.

Nanocijevi: svojstva

Većina modernih trendova, kao što su Applied Chemistry ili nanotehnologije, povezana sa nanocijevi koje imaju ugljen kostura. Šta je to? U okviru ove strukture odnosi se na velike molekule, koji su međusobno povezani samo atoma ugljika. Nanocijevi, koji se zasnivaju na svojstva zatvorenom obliku ljuske, su visoko vrednovani. Osim toga, formiranje podaci su valjkastog oblika. Takve cijevi može pripremiti valjanjem grafit listova, bilo da raste iz određene katalizator. Nanocijevi, slike koje su prikazane ispod, imaju neobičnu strukturu. Oni dolaze u različitim oblicima i veličinama: jednoslojni i višeslojni, ravna i vijugava. Uprkos činjenici da su nanocijevi su prilično krhki, oni su najjači materijal. Kao rezultat toga, mnoge studije su pokazale da su inherentna svojstva kao što su vlačna i na savijanje. Pod djelovanjem teške mehaničkog stresa, elementi ne žurite i ne slomi, to jest, može da se prilagodi različitim naponima.

toksičnost

Kao rezultat višestruke istrage, utvrđeno je da nanocijevi mogu izazvati iste probleme kao i azbestna vlakna, i.e. imaju različite malignih tumora, kao i rak pluća. Stepen nepovoljnih utjecaja azbesta ovisi o vrsti i debljini svojih vlakana. Jer nanocijevi imaju malu težinu i veličinu, oni lako unose u organizam zajedno sa zrakom. Osim toga, oni padaju u pleure i uključeni su u grudima, i na kraju dovesti do raznih komplikacija. Naučnici sproveo eksperiment i dodao da je hrana miševa čestica nanocijevi. Proizvodi od malog promjera skoro nije ostao u tijelu, ali veći - ukopani u zidove želuca i uzrokovati razne bolesti.

metode pripreme

Do danas, postoje sljedeće metode za proizvodnju karbonskih nanocijevi luk punjenja, ablacija, taloženje.

Električna pražnjenja. Priprema (nanocijevi su opisane u ovom članku) u plazmi električnog naboja, koji gori helijem. Takav proces može se izvršiti pomoću posebne tehničke opreme za proizvodnju fulerena. Ali drugi režimi luk se koriste u ovoj metodi. Na primjer, gustina struje smanjuje, a katode koristi ogroman debljina. Stvoriti atmosferu helijuma je potrebno podići pritisak ovog elementa. Nanocijevi dobiveni prskanjem. Koji je povećan njihov broj, morate ući u grafita štap katalizator. U većini slučajeva, mješavina različitih grupa metala. Nadalje, tu je promjena u pritisku i prskanje metoda. Dakle, katode peleta, i pri čemu se formiraju nanocijevi. Gotovih proizvoda rastu okomito iz katode i prikupljenih u snopove. Oni imaju dužinu od 40 mikrona.

Ablyasatsiya. Ovakav način je izmislio Richard Smalley. Njegova suština je u tome da različite površine Vaporize grafit u reaktoru, rade na visokim temperaturama. Nanocijevi se formiraju isparavanjem grafit u donjem dijelu reaktora. Hlađenje i njih okupljanja odvija putem površinu hlađenja. U prvom slučaju, broj elemenata jednak je 60%, a zatim u ovu metodu brojka porasla za 10%. Trošak laser absolyatsii metoda je skuplji od svih ostalih. Generalno, single zidova nanocijevi pripremio mijenjanje temperature reakcije.

Taloženja iz plinske faze. ugljen metoda taloženje je izumljen u kasnim 50-tih godina. Ali niko nije mogao da predvidi da putem moguće je dobiti nanocijevi. Dakle, prvo morate pripremiti površinu katalizatora. Kao što se može fine čestice različitih metala, npr, kobalta, nikla i drugi. Nanocevi počinju da se pojavljuju iz katalitičkog sloja. Njihova debljina ovisi o veličini katalizator metala. Površina se zagrijava na visoke temperature, a onda je dovod plina koji sadrži ugljen. Među njima, - .., metan, atsetelen, etanol, itd Kao dalji proces gas je amonijak. Ova metoda proizvodnja je najčešći nanocevima. Sam proces odvija na različitim industrijskih poduzeća, tako da je manje novca troši za proizvodnju velikog broja cijevi. Još jedna prednost ove metode je da vertikalni članovi mogu se dobiti od metalne čestice koje služe kao katalizator. Priprema (nanocijevi su opisane na svim stranama) omogućeno zahvaljujući istraživanju Suomi Iijima, koji je posmatrao pod mikroskopom za njihov izgled, kao rezultat sinteze ugljen.

Glavne vrste

Carbon elementi razvrstavaju se prema broju slojeva. Najjednostavnije vrste - jednim zidom nanocijevi. Svaki od njih ima debljinu od oko 1 nm, a njihova dužina može biti mnogo veći. Ako uzmemo u obzir strukturu, proizvod izgleda kao grafit wrap pomoću heksagonalne mreže. U svom temena nalazi ugljenika. Dakle, cijev ima cilindrični oblik, koji nema šavova. U gornjem dijelu se zatvara poklopcem uređaja koji se sastoji od fulerena molekula.

Sljedeći prikaz - višeslojnog nanocijevi. Oni se sastoje od nekoliko slojeva grafita koji se slažu u obliku cilindra. Je therebetween udaljenost se održava na 0,34 nm. Struktura ovog tipa opisani su pomoću dvije metode. Na prvom, multi-cijevi - nekoliko ugnježdene jednim zidom cijevi koja izgleda kao ruski lutka. U drugom, multi-zidova nanocijevi su grafit list koji je omotan nekoliko puta oko sebe, koji je sličan presavijene novine.

Nanocijevi: aplikacije

Predmeti su potpuno novi član klase nanomaterijala. Kao što je već spomenuto, imaju trup strukturu koja se razlikuje od svojstva grafita ili dijamant. Stoga se koristi češće od drugih materijala.

Zbog takve karakteristike kao zatezna čvrstoća, otpornost na savijanje, provodljivost, koriste se u mnogim područjima:

  • kao aditivi za polimera;
  • katalizator za osvjetljenje uređaja, kao i ravnih ekrana i slušalica u telekomunikacijskim mrežama;
  • kao apsorber elektromagnetskih valova;
  • pretvaranje energije;
  • anode u različitim vrstama baterija;
  • Skladištenja vodika;
  • proizvodnju senzora i kondenzatora;
  • proizvodnja i pojačavanje njihova struktura i svojstva kompozita.

Već dugi niz godina, nanocijevi, upotreba koja nije ograničena na određenu industriju, koji se koriste u naučnom istraživanju. Takav materijal ima slabu poziciju na tržištu, jer postoje problemi s proizvodnjom velikih razmjera. Još jedna važna stvar je visoki troškovi nanocijevi, što je oko 120 dolara po jedan gram supstance.

Oni se koriste kao osnovni element za proizvodnju mnogih kompozita, koji se koriste za izradu mnoge sportske opreme. Još jedna industrija -avtomobilestroenie. Funkcionisanje nanocijevi u umetnosti svodi se na podariti polimera vodljiva svojstva.

Koeficijent toplinske vodljivosti nanocijevi je dovoljno visok, tako da se mogu koristiti kao uređaj za hlađenje za razne masivne opreme. Također su napravili kape koje su priključene na sondu cijevi.

Najznačajnija grana aplikacije uključuju kompjutorske tehnologije. Zbog nanocevi su posebno ravnim ekranima. Uz pomoć njih, možete značajno smanjiti veličinu računara, kao i da poveća svoju tehničkoj izvedbi. Spreman oprema će biti nekoliko puta veća od trenutne tehnologije. Na osnovu ovih istraživanja, možete stvoriti high-filmovi u sinemaskopu.

Tokom vremena, cijevi će se koristiti ne samo u elektronici, već i zdravlje i energetskom sektoru.

proizvodnja

Cijevi od ugljika, proizvodnja koji se distribuira između dvije vrste njih, ravnomjerno raspoređene. Tj MWNT proizvesti mnogo više od SWNT. Druga vrsta učiniti u slučaju. Razne firme stalno proizvode nanocijevi. Ali je potražnja oni praktično ne koriste, jer koštaju previsoka.

proizvodnja lidera

U ovom trenutku, vodeću poziciju u proizvodnji nanocijevi okupirane azijskim zemljama, proizvodnih kapaciteta , što je više od 3 puta veća nego u drugim zemljama Evrope i Amerike. Konkretno, proizvodnja MWNT se bavi u Japanu. Ali i druge zemlje, kao što su Koreja i Kina, nisu primili u ovom pokazatelju.

Proizvodnju u Rusiji

Domaća proizvodnja nanocijevi je daleko iza drugih zemalja. U stvari, sve ovisi o kvaliteti istraživanja u ovoj oblasti. Tu se ne izdvaja dovoljno sredstava za razvoj nauke i tehnologije centrima u zemlji. Mnogi ljudi ne vide razvoj nanotehnologije, jer ja ne znam kako se može koristiti u industriji. Zbog toga, prelazak na nove ekonomije staza staza je prilično teško.

Zbog toga, ruski predsjednik izdao dekret, koji utvrđuje razvoj različitih područja nanotehnologije, uključujući ugljen elemenata. Za ovu svrhu, poseban program razvoja je stvoren za proizvodnju vlastite tehnologije. Kompanija "nanotehnologije" je nastao tako da su napravljene sve tačke reda ,. Njegova funkcioniranje izdvojeno je značajan iznos iz državnog budžeta. Ona je bila ta koja treba da kontroliše dizajn, proizvodnju i implementaciju u industrijskim aplikacijama nanocijevi. Iznos dodijeljen potrošiti na razvoj različitih istraživačkih instituta i laboratorija, kao i pomoći u jačanju postojećih dostignuća domaćih naučnika. Također, ta sredstva će se koristiti za nabavku kvalitetne opreme za proizvodnju karbonskih nanocijevi. To bi trebalo da se brine o tih uređaja koji će štititi ljudsko zdravlje, jer je materijal izaziva razne bolesti.

Kao što je već spomenuto, cijeli problem leži u prikupljanju sredstava. Većina investitori ne žele ulagati u istraživanje i razvoj, posebno za dugo vremena. Sva preduzeća žele da vide profit, ali Nano-može ići godinama. To je ono što gura predstavnici malih i srednjih preduzeća. Osim toga, bez javne investicije neće u potpunosti pokrenuti proizvodnju nanomaterijala. Drugi problem je nedostatak pravne osnove, jer ne postoji posrednik između različitih faza poslovanja. Dakle, proizvodnja Carbon u Rusiji, koji se ne tvrdi, zahtijevaju ne samo financijske, nego i mentalne investicije. Iako je Rusija je daleko od azijskih zemalja koje su vodeći u razvoju nanotehnologije.

Do danas, kretanja u industriji koja se bavi kemijskih odjelima raznih univerziteta u Moskvi, Tambov, Sankt Peterburg, Novosibirsk i Kazan. Vodećih proizvođača nanocijevi su firma "Garnet" i Michurinsk biljka "Komsomolets".

Pozitivne i negativne aspekte

Među prednostima možemo razlikovati posebne osobine nanocijevi. Oni su trajnog materijala, koji je pod utjecajem mehaničkog stresa nije uništen. Pored toga, oni dobro rade u savijanje i istezanje. To je omogućeno zbog zatvorene strukture okvira. Njihova upotreba nije ograničena samo na jedan sektor. Cijevi se koriste u automobilskoj, elektronike, medicine i energije.

Veliki nedostatak je negativan utjecaj na ljudsko zdravlje. Čestice nanocevi ulaska u ljudski organizam, dovodi do malignih tumora i raka.

Bitan aspekt je financiranje ovog sektora. Mnogi ljudi ne žele da ulažu u nauku, koliko vam je potrebno puno vremena za profit. I bez funkcioniranje istraživačkih laboratorija ne može biti razvoj nanotehnologije.

zaključak

Nanocijevi igrati glavnu ulogu u inovativne tehnologije. Mnogi stručnjaci predviđaju rast ove industrije u narednim godinama. Tu će biti značajno povećanje proizvodnih kapaciteta, što će smanjiti troškove robe. Sa smanjenjem cijene, cijev će biti velika potražnja, i da će postati nezamjenjiv materijal za mnoge uređaje i opremu.

Tako smo saznali ono što čini ove proizvode.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bs.unansea.com. Theme powered by WordPress.