ає в себе правильні п'ятикутники і нагадують половину молекули фулерену.
Багатошарові нанотрубки складаються з декількох шарів графена, складених у формі трубки. Відстань між шарами одно 0.34 нм, тобто таке ж, як і між шарами в кристалічному графіті.
Існують дві моделі, що використовуються для опису їх структури. Багатошарові нанотрубки можуть являти собою кілька одношарових круглих або шестигранних нанотрубок, вкладених одна в іншу (так звана матрьошка ). В іншому випадку, один лист графена обертається кілька разів навколо себе, що схоже на прокрутку пергаменту або газети (модель сувій ).
. Властивості нанотрубок
Електричні властивості одношарових нанотрубок залежать від хіральності. Залежно від хіральності одностінна нанотрубка може вести себе як напівметал, що не має забороненої зони або як напівпровідник, що має заборонену зону.
Механічні властивості: нанотрубки виявилися на рідкість міцним матеріалом, як на розтяг, так і на вигин. Більш того, під дією механічних напруг, що перевищують критичні, нанотрубки НЕ рвуться і не ламаються raquo ;, а просто-напросто перебудовуються.
Важлива властивість нанотрубок - виражена залежність їх провідності від магнітного поля.
Одношарові нанотрубки з відкритим кінцем проявляють капілярний ефект і здатні втягувати в себе розплавлені метали, інші рідини, а також газоподібні речовини, наприклад, молекулярний водень.
. Отримання нанотрубок
Термічне розпорошення графітового електрода в плазмі дугового розряду
Термічне розпорошення графіту в присутності каталізатора
Лазерне розпорошення графіту
Електролітичний синтез
Каталітичний крекінг ацетилену
. Застосування нанотрубок
Капілярні властивості нанотрубок дозволять використовувати їх в якості проводять ниток або сховища заповнює її матеріалу, наприклад, водню або навіть радіоактивних відходів,
Висока питома поверхню матеріалу, виготовленого з нанотрубок, відкриває можливість їх використання в якості пористого матеріалу у фільтрах, апаратах хімічної технології,
Можливість приєднання до поверхні нанотрубок якихось радикалів, які можуть служити каталітичними центрами або зародками для різноманітних хімічних реакцій,
Висока механічна міцність нанотрубок в поєднанні з електропровідністю опзволіт застосовувати їх як зондів в скануючих мікроскопах, що у багато разів підвищить роздільну здатність,
Малі розміри, електропровідність, стабільність і механічна міцність дозволяють розглядати нанотрубки в якості основи майбутніх елементів мікроелектроніки. Вченим з лабораторії IBM вдалося, на основі нанотрубок, створити мікросхему, яка в 500 разів менше аналогічної кремнієвої. Дослідження провідних фахівців у даній області показують, що потенціал кремнію, як основи інтегральних схем буде вичерпано протягом найближчих 10-20 років. Матеріали з нанотрубок здатні забезпечити новому поколінню комп'ютерів практично необмежені пам'ять і швидкодію.
В даний час головними областями застосування вуглецевих нанотрубок є спортивні товари (вуглецеві нанотрубки входять до складу композитів, з яких вони виготовляються), електроніка і автомобілебудування (тут нанотрубки використовуються для додання полімерам антистатичних і провідних властивостей).
Проте є і проблеми застосування вуглецевих нанотрубок. Недавні дослідження підтвердили небезпеку нанотрубок для людських клітин, що ставить під питання їх використання в медицині. Вперше ученим з Кембріджського університету вдалося спостерігати проникнення і переміщення нанотрубок всередині людських клітин і визначити, чи може дія наноматеріалів викликати смерть клітини.
Крім того, деякі експерти вважають, що дослідники недооцінюють ризики, пов'язані з масовим виробництвом вуглецевих нанотрубок. Згідно з недавнім виступу вчених з Массачусетського Технологічного Інституту (MIT) на засіданні Американського Хімічного Товариства, (American Chemical Society), інтенсивне виробництво цих матеріалів може серйозно вплинути на світову екологію, тому їх виробництво пов'язане з побічним утворенням великої кількості різноманітних ароматичних сполук, що є найсильнішими канцерогенами.
Висновок
Поняття «нанотехнології», «нанооб'єктів», «наночастинки» зовсім недавно з'явилися в науці, в кінці минулого століття. До цього часу приставка «нано» позначала масштаб. Але тепер за допомогою цієї приставки позн...
