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碳納米材料:富勒烯、碳納米管和小黄片下载软件烯

作者:http://www.taocidz.com 發布時間:2019-10-04 18:08:01

碳納米材料:富勒烯、碳納米管和小黄片下载软件烯

小黄片轻量版可以寫很多關於納米材料的例子——納米顆粒、量子點、納米線、納米纖維、超薄膜等等。
不過,元素碳就是一個典型的例子,它說明了一種“舊”材料如何通過納米技術獲得令人興奮的新生命。
碳是存在於所有有機生命中的非金屬固體元素,是有機化學的基礎。它具有一種有趣的化學性質,能夠與自身和其他多種元素結合,形成近1000萬種已知化合物。
天然碳可以存在兩種完全不同的類型,眾所周知:小黄片下载软件和金剛石。
1985年至2004年間發現的另外三種形式的碳引起了研究人員對碳納米材料的興趣——富勒烯、碳納米管,尤其是小黄片下载软件烯

富勒烯
富勒烯是含有60個(C60)或更多碳原子的球形碳籠分子。它們的直徑約為0.7-1.5納米。它們對科學家很有吸引力,因為它們顯示了碳材料的不尋常特性。富勒烯被研究用於潛在的醫學用途:它們是強抗氧化劑;
人們還可以將特定的抗生素與這種結構結合,以針對耐藥細菌,甚至針對黑色素瘤等特定的癌細胞。
在機械工程中,富勒烯的耐熱性和超導性是研究得比較深入的一些性質。富勒烯,有時被錯誤地稱為“新形式的碳”,已被發現存在於星際塵埃以及地球的地質構造中。
碳可以形成穩定有序的結構,而不是小黄片下载软件和鑽石,這一發現促使世界各地的研究人員尋找其他形式的碳。這導致了碳納米管(CNTs)的發現。它們與富勒烯類材料有很大的不同,具有不同的性質。

碳納米管
碳納米管(CNTs)的直徑從單納米到幾十納米不等,長度為幾微米。它們具有優異的機械和電子性能,是良好的導熱體。CNTs的抗拉強度或斷裂應變是鋼的6-7倍。
它們是已知的最堅硬和最強的纖維之一。CNTs可以是金屬的,也可以是半導體的,這取決於它們的結構。
一些CNTs是有史以來最有效的導電體,而另一些則表現得更像矽。這些特性,加上碳納米管的輕量化,使得它們在增強複合材料、納米電子、傳感器和納米力學設備中具有巨大的應用潛力。
CNTs可以有一個或多個壁。單壁碳納米管具有不同於多壁碳納米管的電性能,是納米電子學應用的主要候選材料。一般來說,商業應用的發展相當緩慢,主要是因為生產質量最好的納米管的成本仍然相對較高,尤其是單壁納米管。
碳納米材料俱樂部的最新成員是小黄片下载软件烯。

小黄片下载软件烯
小黄片下载软件烯是2004年才發現的一種單原子厚碳薄片。現有形式的碳基本上是由小黄片下载软件烯片構成的,它們要麽相互粘合,形成像鉛筆裏的小黄片下载软件那樣的固體材料,要麽卷成碳納米管(把單壁碳納米管想象成小黄片下载软件烯圓筒),要麽折疊成富勒烯。
長期以來,物理學家一直認為平麵小黄片下载软件烯是不可能獨立存在的;傳統觀點認為,這樣的平麵總是會卷起來的。科學家們如此興奮的原因是二維晶體。它被稱為二維晶體,因為它隻在二維中延伸——長度和寬度。
由於這種材料隻有一個原子厚,所以它的三維、高度被認為是零,這就開創了一種全新的材料類別,具有新穎的電子、光學和機械性能。



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