Внутренняя отделка

Наружная отделка

Паро-гидро-теплоизоляция

Кровля

Системы водоотвода

Теплый пленочный пол Термодар

Углеродные нанотрубки являются аллотропами углерода и представляют собой лист толщиной в один атом графита свернутый в бесшовный цилиндр. Диаметр такого цилиндра измеряется в нанометрах. В результате получается наноструктура, в которой отношение длины к диаметру превышает 10000. У таких цилиндрических углеродистых молекул есть особые свойства, которые делают их потенциально полезными во многих практических применениях нанотехнологии: электронике, оптике и других областях. Они показывают экстраординарную прочность и уникальные электрические свойства, и являются эффективными проводниками высокой температуры. Неорганические нанотрубки наконец-то синтезированы!

 

Что такое Carbon nanotubes (CNTs) - углеродные нанотрубки?

Нанотрубки - члены структурной семьи фуллеренов, которая также включает buckyballs. Принимая во внимание, что buckyballs являются сферическими в форме, нанотрубки являются цилиндрическим, по крайней мере с одним концом, типично увенчиваемым с полушарием buckyball структуры. Их имя получено из их размера, так как диаметр нанотрубки находится в пределах нескольких миллимикронов (приблизительно в 50 000 раз меньший чем ширина человеческих волос), в то время как они могут быть до нескольких миллиметров в длине. Есть два главных типа nanotubes: одноуровневая стеной нанотрубка (SWNTs) и мультиуровневая нанотрубка (MWNTs). Природа соединения нанотрубки описана прикладной квантовой химией и определяется, орбитальным скрещиванием. Химическое соединение нанотрубки состоит полностью из sp2 уровень, подобных таковым из графита. Эта структура соединения, которая более сильна, чем sp3 уровень, найденные в алмазе, предоставляет молекулам их уникальную прочность. Углеродные нанотрубки (цилиндрические молекулы, состояшие из одних лишь атомов углерода. Внешне выглядят как свёрнутая в цилиндр графитовая плоскость. Благодаря тому, что удельная проводимость соизмерима с проводимостью металла, а максимальная плотность тока - в десятки раз выше, чем у металла, углеродные нанотрубки рассматриваются как замена металлическим проводникам в микросхемах новых поколений. Углеродные нанотрубки — протяжённые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров состоят из одной или нескольких свёрнутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей (графенов) и заканчиваются обычно полусферической головкой.

 

Классификация нанотрубок

Для получения нанотрубки (n, m), графитовую плоскость надо разрезать по направлениям пунктирных линий и свернуть вдоль направления вектора R. Как следует из определения, основная классификация нанотрубок проводится по способу сворачивания графитовой плоскости. Этот способ сворачивания определяется двумя числами n и m, задающими разложение направления сворачивания на вектора трансляции графитовой решётки. Это проиллюстрировано на рисунке слева. По значению параметров (n, m) различают прямые (ахиральные) нанотрубки «кресло» или «зубчатые» (armchair) n=m зигзагообразные (zigzag) m=0 или n=0 спиральные (хиральные) нанотрубки. Как нетрудно догадаться, при зеркальном отражении (n, m) нанотрубка переходит в (m, n) нанотрубку, поэтому, трубка общего вида зеркально несимметрична. Прямые же нанотрубки либо переходят в себя при зеркальном отражении (конфигурация «кресло»), либо переходят в себя с точностью до поворота.

 

Различают металлические и полупроводниковые нанотрубки. Металлические нанотрубки проводят электрический ток даже при абсолютном нуле температур, в то время как проводимость полупроводниковых трубок равна нулю при абсолютном нуле и возрастает при повышении температуры. Технически говоря у полупроводниковых трубок есть энергетическая щель на поверхности Ферми. Трубка оказывается металлической, если (n-m), делённое на 3, даёт целое число. В частности, металлическими являются все трубки типа «кресло».

 

Однослойные и многослойные нанотрубки

Сказанное относится к простейшим однослойным нанотрубкам. В реальных условиях трубки нередко получаются многослойными, то есть представляют собой несколько однослойных нанотрубок, вложенных одна в другую (так называемые «матрёшки» (russian dolls)).

История открытия

Как известно, фуллерен (C60) был открыт группой Смоли, Крото и Кёрла в 1985 г., за что в 1996 г. эти исследователи были удостоены Нобелевской премии по химии. Что касается углеродных нанотрубок, то здесь нельзя назвать точную дату их открытия. Хотя общеизвестным является факт наблюдения структуры многослойных нанотрубок Ииджимой в 1991 г., существуют более ранние свидетельства открытия углеродных нанотрубок. Так, например в 1974—1975 гг. Эндо и др. опубликовали ряд работ с описанием тонких трубок с диаметром менее 100 A, приготовленных методом конденсации из паров, однако более детального исследования структуры не было проведено. В 1992 в Nature была опубликована статья, в которой утверждалось, что нанотрубки наблюдали в 1953 г. Годом ранее, в 1952, в статье советских учёных Радушкевича и Лукьяновича сообщалось об электронно-микроскопическом наблюдении волокон с диаметром порядка 100 нм, полученных при термическом разложении окиси углерода на железном катализаторе. Эти исследования также не были продолжены.