Η βασική διαφορά μεταξύ νανοσωλήνων άνθρακα και γραφενίου είναι ότι οι νανοσωλήνες άνθρακα εμφανίζουν μεταλλικές ή ημιαγώγιμες ιδιότητες, ενώ το γραφένιο έχει ημιμεταλλική φύση.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελούνται από άτομα άνθρακα και η διάμετρος αυτών των σωλήνων συνήθως μετράται με κλίμακα νανομέτρων. Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο του άνθρακα που εμφανίζεται ως δισδιάστατα φύλλα.
Τι είναι οι Νανοσωλήνες άνθρακα;
Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελούνται από άτομα άνθρακα και η διάμετρος αυτών των σωλήνων συνήθως μετράται με κλίμακα νανομέτρων. Ένας νανοσωλήνας άνθρακα αναφέρεται συχνά σε νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος, οι οποίοι είναι ένας τύπος αλλοτροπικού άνθρακα που έχει ιδιότητες ενδιάμεσες στο φουλλερένιο και το επίπεδο γραφένιο.
Ιδιότητες και χρήσεις νανοσωλήνων άνθρακα
Υπάρχουν διαφορετικές μοναδικές ιδιότητες των νανοσωλήνων άνθρακα, όπως το διάκενο ζώνης που κυμαίνεται από μηδέν έως 2 eV, μεταλλική συμπεριφορά ηλεκτρικής αγωγιμότητας, υψηλή αντοχή εφελκυσμού, είτε μεταλλική είτε ημιαγώγιμη φύση κατά μήκος του σωληνοειδούς άξονα, χρήσιμη απορρόφηση, φωτοφωταύγεια και Φασματοσκοπικές ιδιότητες Raman, πολύ καλή θερμική αγωγιμότητα, εμφάνιση κρυσταλλογραφικών ελαττωμάτων κ.λπ.
Κατά την εξέταση των εφαρμογών αυτού του υλικού, είναι χρήσιμο σε μαζική μορφή ως σύνθετες ίνες σε πολυμερή για την ενίσχυση των μηχανικών, θερμικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων. σκαλωσιές για ανάπτυξη δεσμών κατά τη μηχανική ιστών κ.λπ.
Τι είναι το γραφένιο;
Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα που εμφανίζεται ως δισδιάστατα φύλλα, τα οποία μπορούν να ονομαστούν "δισδιάστατο εξαγωνικό πλέγμα". Επιπλέον, είναι ένα απείρως μεγάλο αρωματικό μόριο. Υπάρχουν διαφορετικές οδοί παραγωγής γραφενίου, οι οποίες περιλαμβάνουν μηχανικές μεθόδους, διάσπαση μονοστρωματικού άνθρακα, χημικές μεθόδους, χημική εναπόθεση ατμών, αναγωγή διοξειδίου του άνθρακα, μέθοδος υπερηχητικού ψεκασμού, μέθοδος λέιζερ, εμφύτευση ιόντων και παραγωγή γραφενίου συμβατή με CMOS.
Ιδιότητες και χρήσεις γραφενίου
Αυτό το υλικό έχει ένα μοναδικό σύνολο ιδιοτήτων που περιλαμβάνουν την ισχυρή δομή του γραφενίου σε σύγκριση με το πάχος του, το οποίο είναι ισχυρότερο ακόμη και από τον χάλυβα, ικανότητα μεταφοράς θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεσματικά, ικανότητα καύσης σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, σχεδόν διαφάνεια, η περίπλοκη δομή της δομής του γραφενίου και ο μη γραμμικός διαμαγνητισμός. Επιπλέον, το γραφένιο έχει μεγάλες κβαντικές ταλαντώσεις. Τα άτομα άνθρακα στα άκρα του φύλλου γραφενίου έχουν ειδική χημική αντιδραστικότητα και τα ελαττώματα που εμφανίζονται στη δομή του φύλλου του μπορούν να ενισχύσουν τη χημική αντιδραστικότητα. Επιπλέον, αυτά τα φύλλα γραφενίου τείνουν να στοιβάζονται, σχηματίζοντας μια δομή γραφίτη.
Κάθε άτομο στο φύλλο γραφενίου συνδέεται με τους τρεις πλησιέστερους γείτονές του μέσω χημικών δεσμών σίγμα και επίσης συμβάλλει σε ένα από τα ηλεκτρόνια του στη ζώνη αγωγιμότητας που υπάρχει μεταξύ ολόκληρης της δομής του φύλλου. Αυτός ο τύπος ζωνών αγωγιμότητας κάνει τη δομή του γραφενίου ένα ημιμέταλλο με ασυνήθιστες ηλεκτρονικές ιδιότητες που μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας θεωρίες για σχετικιστικά σωματίδια χωρίς μάζα.
Εικόνα 01: Οξείδιο γραφενίου μίας στρώσης που υποβάλλεται σε χημική επεξεργασία σε υψηλή θερμοκρασία
Υπάρχουν διαφορετικές εφαρμογές του γραφενίου, οι οποίες περιλαμβάνουν τη χρήση του ως διαφανούς και εύκαμπτου αγωγού που μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο σε εφαρμογές υλικών/συσκευών, (π.χ. ηλιακά κύτταρα, δίοδοι εκπομπής φωτός, πάνελ αφής και έξυπνα παράθυρα ή τηλέφωνα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ νανοσωλήνων άνθρακα και γραφενίου;
Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελούνται από άτομα άνθρακα και η διάμετρος αυτών των σωλήνων συνήθως μετράται με κλίμακα νανομέτρων. Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο του άνθρακα που εμφανίζεται ως δισδιάστατα φύλλα. Η βασική διαφορά μεταξύ νανοσωλήνων άνθρακα και γραφενίου είναι ότι οι νανοσωλήνες άνθρακα παρουσιάζουν μεταλλικές ή ημιαγώγιμες ιδιότητες, ενώ το γραφένιο έχει ημιμεταλλική φύση.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ νανοσωλήνων άνθρακα και γραφενίου σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Νανοσωλήνες άνθρακα εναντίον γραφενίου
Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελούνται από άτομα άνθρακα και η διάμετρος αυτών των σωλήνων συνήθως μετράται με κλίμακα νανομέτρων. Το γραφένιο είναι ένα αλλοτρόπο του άνθρακα που εμφανίζεται ως δισδιάστατα φύλλα. Η βασική διαφορά μεταξύ των νανοσωλήνων άνθρακα και του γραφενίου είναι ότι οι νανοσωλήνες άνθρακα εμφανίζουν μεταλλικές ή ημιαγώγιμες ιδιότητες ενώ το γραφένιο έχει ημιμεταλλική φύση.
