آنالیز ساختار چند بعدی نانو لوله های کربنی چند جداره CNTs (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته: نانو لوله های کربنی چند جداره CNTs در ساختار میتواننـد هماننـد یـک صفحه گرافیتی رل شده، تصور شوند که این صفحات از اتم های کربن به صـورت شـش وجهـی آرایـش یافتـه تشکیل شده و نوعاً قطر این ترکیبـات در رنـج نـانومتر بوده و میتوانند فلزی، یـا نیمـه رسـانا و دارای خـواص بسیار جالبی نظیر ساختار منظم با نسبت طول به شعاع بالا، وزن بسیار کم، هدایت گرمایی و مساحت سـطحی بالا، مقاومت حرارتی، مدول یانگ و کشسانی بالا باشند.
نانولوله های کربنی CNTs، استوانه های توخالی متشکل از اتمهای کربن به صورت ساختار شش وجهی هستند. دو ساختار رایج زیگزاگ و آرمچیر با شاخصه های هندسی و رفتاری متعدد به منظور ارزیابی تاثیر نوع ساختار بر تغییرات خواص مکانیکی که مهمترین آنها مدول الاستیسیته است مورد مطالعه قرار میگیرد.
نانو لوله های کربنی دارای سطح ویژهٔ بسیار بالا، نفوذ پذیری زیاد و پایداری مکانیکی و حرارتی خوبی هستند. اگر چه تخلخل های نانو لوله‌های کربنی به‌طور قابل توجهی کوچک است. غشاهای نانو لوله ای نشان داده‌اند که به خاطر سطح داخلی صاف نانو لوله ها، شدت جریان بیشتر یا یکسانی نسبت به تخلخل های بسیار بزرگتر دارند. شکل لوله ای کربن از دیگر شکل های کربن مانند ورقه‌های گرافیتی مطلوبتر است. این به این دلیل است که ساختار لوله ای فاقد باندهای غیر پیوندی و معلق است که باعث می‌شود ساختار از انرژی کمتری برخوردار باشد. آنها استحکام غیر عادی، قابلیت ارتجاع، مقاومت کششی بالا، وزن کم، و خواص الکتریکی بی مانندی را نشان می‌دهند و در عین حال به‌طور کارامدی رسانای گرمایی هستند.نانو لوله های کربنی CNTs دارای فرم لوله ای با ساختار شش ضلعی هستند. نانو تیوب ها را می توان صفحات گرافیتی فرض کرد که لوله شده‌اند. بر اساس محور چرخش صفحات نانو تیوب ها می توانند رسانا یا نیمه رسانا باشند.
نتیجه گیری:
ساختار CNTs و خواص ویژه و منحصر به فرد آن از جمله مدول یانگ بالا و استحکام کششی خوب از یک طرف و طبیعت کربنی بودن نانو لوله های کربنی CNTs به خاطر این که کربن ماده‌ای است کم وزن، بسیار پایدار و ساده جهت انجام فرایندها که نسبت به فلزات برای تولید ارزان تر می‌باشد.و در نانو لوله‌های کربنی CNTs سطح نانو لوله ها از نظر خیس شوندگی کاربرد های زیاد و مهمی دارد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )