مروری بر ساختار ویژگی و کاربرد نانو لوله های کربنی در علوم و تکنولوژی

کشف نانو لوله های کربنی یکی از اتفاقات مهم حوزه فناوری نانو است نانو لوله های کربنی اولین بار توسط «سومیو ایجیما» در سال 1991 و به صورت کاملا اتفاقی کشف شدند. ایجیما در حال مطالعه سطوح الکترودهای کربنی با استفاده از روش تخلیه قوس الکتریکی بود که با نانولوله های کربنی مواجه شد در یک نانو لوله کربنی، اتمهای کربن در ساختاری استوانه ای شکل، ارایش یافته اند یعنی این ماده یک لوله توخالی است که جنس دیواره اش از اتمهای کربن است آرایش اتمهای کربن در دیواره این ساختار استوانه ای، دقیقا مشابه آرایش کربن در صفحات گرافن است در گرافن، شش ضلعی های منظم کربنی در کنار یکدیگر قرار می گیرند و یک صفحه را تشکیل می دهند انبوهی از این صفحه های کربنی از طریق پیوندهای ضعیف اندروالس به هم پیوند می خورند و گرافیت را تشکیل به وجود می آورند . در نانو لوله های کربنی صفحات گرافن لوله میشوند و استوانه هایی با قطر چند نانو متر تولید می کنند نانو لوله های کربنی دو نوع هستند: نانو لوله های تک دیواره و چند دیواره نانولوله تک دیواره از یک دیواره استوانه ای گرافنی به قطر 1 تا 2 نانومتر تشکیل شده است حالا اگر این نانولوله های تک دیواره با فاصله 4-3 نانومتر درون هم قرار داده شدند و قطر استوانه ای خارجی بزرگتر شود یک نانولوله چند دیواره تشکیل می شود قطر خارجی نانو لوله های چند دیواره 2 تا 25 نانومتر و قطر داخلی آن در حدود 1 تا 8 نانومتر است طول نانولوله ها می تواند تا چندین میکرومتر باشد در مقاله حاضر به شبیه سازی خواص نانو لوله های کربنی با استفاده از کامپیوتر و به خواص نانولوله کربنی تک جداره و به کاربردهای محیط زیستی نانولوله ها اشاره شدهاست.

Keywords:

نانو لوله های کربنی , نانو الیاف کربنی , حسگر , چالش محیط زیستی , کاربرد