سمینار مواد نانولوله های کربنی روش های تولید خواص و کاربردها

سمینار مواد نانولوله های کربنی روش های تولید خواص و کاربردها

چکیده:

نانولوله های کربنی از انواع آلوتروپهای کربن بوده و دارای ابعادی در اندازه نانو متر هستند و نسبت طول به قطر آنها در برخی موارد از یک میلیون واحد نیز فراتر می رود. این نانولوله ها شامل لایه هایی از گرافیت هستند که به دور خود پیچیده شده اند و با توجه به زاویه ای که این صفحات به دور خود پیچیده می شوند خواص متفاوتی را از خود نشان می دهند. این نانو لوله ها می توانند مانند فلزات رسانای جریان الکتریسیته یا نیمه رسانا شوند. نانولوله های کربنی با روش ترسیب بخار شیمیایی با استفاده از کاتالیست های مختلف تهیه می شوند. کاتالیستهایی که برای رشد نانولوله های کربنی مورد استفاده قرار می گیرند شامل آهن، نیکل و کبالت هستند. در سالهای اخیر نانولوله های کربنی پایه بسیاری از تحقیقات علمی قرار گرفته اند که دلیل این امر خواص الکتریکی منحصر به فرد و خاص این مواد در صنایع الکترونیک است. نانولوله های کربنی به دلیل کاربردهای فراوان و بیشمار خود به عنوان کاتالیست، الکترودهای سلولهای زیستی، سیستم های الکترونیکی و مکانیکی در ابعاد نانو، میکروسکوپهای الکترونی و موارد
بیشمار دیگر مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. این مواد استحکام شگفت آوری از خود نشان می دهند. همچنین توانایی انتقال حرارت با راندمان بسیار بالا را دارا هستند.

مقدمه:

نانولوله های کربنی برای اولین بار در سال 1991 مشاهده شدند. با توجه به خصوصیات منحصر به فرد که گستره وسیعی از خواص مکانیکی، فیزیکی، حرارتی، الکتریکی و زیستی را در بر می گیرد توجه بسیاری از دانشمندان به این مواد جلب شد و متعاقب آن کاربردهای وسیعی در ساخت انواع کامپوزیت ها، حسگرهای مکانیکی و شیمیایی، حافظه های کامپیوتری و الکترود باتری های قابل شارژ برای این گروه از مواد یافته شد. این ماده به عنوان مستحکمترین و در عین حال انعطافپذیرترین ماده در زمین شناخته میشود و این موضوع به دلیل استحکام کششی و مدول یانگ آن است. با توجه به استحکام ویژه بسیار بالای این ماده که از نسبت استحکام به وزن آن حاصل میشود، خصوصیات منحصر به فرد نانولولههای کربنی در مقایسه با سایر مواد ساخته شده به دست بشر مشخص میگردد. در فصل اول به بررسی ساختار، گونه های مختلف و نحوه شناسایی نانولوله های کربنی پرداخته شده است. در فصل دوم روشهای گوناگون تولید نانولوله های کربنی که شامل روشهای مبتنی بر کاتالیست و روشهای غیر کاتالیستی است پرداخته شده است. در فصل سوم خواص ویژه و منحصر به فرد این مواد که منجر به پیدایش کاربردهای بسیار گسترده و نوینی گردیده است مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت در فصل چهارم کاربردهای این مواد ذکر گردیده است.