قدرت و اِلاستیسیته (Elasticity) در ساختار نانو لوله های کربنی چند لایه CNTs (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی _ پژوهشی)
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)
نکته: اتم های کربن یک صفحه (گرافن) گرافیتی یک شبکه مشبک مسطح تشکیل می دهند ، که در آن هر اتم از طریق پیوند شیمیایی قوی به سه اتم همسایه متصل می شود. به دلیل این پیوندهای قوی ، مدول الاستیک پایه گرافیت یکی از بزرگترین مواد شناخته شده است.
به همین دلیل CNT ها الیاف نهایی با استحکام بالا باشند. SWNT ها از فولاد سخت تر هستند و در مقابل آسیب نیروهای فیزیکی بسیار مقاوم هستند. فشار دادن روی نوک نانولوله باعث خم شدن آن می شود اما بدون آسیب به نوک. وقتی نیرو برداشته می شود ، نوک به حالت اولیه خود بر می گردد. این ویژگی باعث می شود CNT ها به عنوان راهنمایی کاوشگر برای میکروسکوپ پروب اسکن با وضوح بالا بسیار مفید باشند.کمیت این تأثیرات بسیار دشوار بوده است و یک مقدار عددی دقیق نیز مورد توافق قرار نگرفته است. می توان انتهای غیرمجاز یک نانولوله آزاد را از موقعیت تعادل آنها بیرون کشید و نیروی مورد نیاز برای فشار نانو لوله را می توان اندازه گرفت. مقدار مدول فعلی SWNTs در حدود 1 TeraPascal است .
در ساختار نانو لوله های کربنی چند لایه CNTs قدرت بی نظیر و توانایی بی نظیر در خصوصیات الکتریکی نیمه هادی ها یا نانو لوله های فلزی عالی وجود دارد.طبیعت ویژه کربن در نانو لوله های رسانا با کمبود مولکولی CNT های تک دیواره ترکیب می شود تا آنها را با خاصیت مواد استثنایی از قبیل هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا در ساختار نانو لوله های کربنی رسانای چند لایه CNTs موجود میباشد. برای درک ساختار نانو لوله ها فرض می کنیم که نانو لوله های کربنی تک دیواره از لوله کردن صفحات گرافنی به دست می آیند. البته در عمل، تولید نانولوله ها با روش های پیچیده شیمیایی انجام می شود. در واقع نانو لوله با قرار گرفتن تک تک اتم های کربن در کنار هم ساخته می شوند.
نتیجه گیری:
اتم های کربن یک صفحه (گرافن) گرافیتی یک شبکه مشبک مسطح تشکیل می دهند ، که در آن هر اتم از طریق پیوند شیمیایی قوی به سه اتم همسایه متصل می شود. به دلیل این پیوندهای قوی ، مدول الاستیک پایه گرافیت یکی از بزرگترین مواد شناخته شده است.
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)