Углеродные нанотрубки, их кристаллическая решётка, свойства и применение

1.

УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ, ИХ
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЁТКА,
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ
Студент: Донская Алина
Группа: ТФ-09м-21
Преподаватель: Макаров П. Г.

2.

Углеродные нанотрубки – это углеродная модификация углерода,
представляющая собой полые цилиндрические структуры диаметром
от десятых до нескольких десятков нанометров и длиной от одного
микрометра до нескольких сантиметров, состоящие из одной или
нескольких свёрнутых в трубку графеновых плоскостей.
Углеродные нанотрубки являются одной из аллотропных
форм углерода наряду с алмазом, графитом, карбином и пр.

3.

• Если смотреть на углеродную нанотрубку в микроскоп с увеличением
в миллион раз, то можно наблюдать полый цилиндр, поверхность
которого формируется множеством шестиугольных
многоугольников. На самой вершине многоугольника располагается
атом углерода. Углеродная нанотрубка визуально напоминает
лист бумаги свернутый в трубку, только вместо бумажной
поверхности следует рассматривать графитовую плоскость. В
научной среде цилиндрическую плоскость трубки принято называть
графеновой. Толщина графеновой плоскости не превышает один
атом углерода.

4.

• По количеству графеновых слоев углеродные нанотрубки делятся на однослойные (и
многослойные.
• Наиболее простой вид нанотрубок содержит один слой. Однослойную нанотрубку
нередко отождествляют с «выкройкой» графена, имеющей сеточную структуру и
состоящую из бесчисленного множества правильных многоугольников.
• Многослойные нанотрубки содержат несколько слоев графена. Они характеризуются
широким разнообразием форм и конфигураций. Причем разнообразие структур
проявляется как в продольном, так и в поперечном направлении. Здесь выделяются
следующие типы:
нанотрубки в виде совокупности
коаксиально вложенных друг в друга
цилиндрических трубок, т.н. тип
«русская матрёшка» (russian dolls),
– нанотрубки в виде совокупности
нанотрубки в виде свитка (scroll)
вложенных друг в друга коаксиальных
(шестигранных) призм

5.

• Свойства и преимущества углеродных нанотрубок:
обладают адсорбционными свойствами;
обладают капиллярным эффектом. Углеродные нанотрубки открытым
концом втягивают в себя жидкие вещества и расплавленные металлы;
улучшение эксплуатационных характеристик других материалов при
добавлении в их структуру;
имеют в шесть раз меньшую плотность, чем обыкновенная сталь;
высокая огнестойкость;
высокая гибкость. Их можно растягивать, сжимать, скручивать и пр., не
опасаясь при этом повредить их каким-либо образом;
высокая устойчивость к изнашиваемости;
обладая повышенной теплопроводностью, эффективно рассеивают
тепло;
Отталкивают воду;

6.

• Применение углеродных нанотрубок:

7.

Спасибо за внимание