Blandt familien af nanomaterialer er dobbeltvæggede carbon nanorør (DWNT'er) en særlig bemærkelsesværdig tilstedeværelse. Sammensat af to koaksiale grafencylindre har de de fremragende elektriske og termiske egenskaber ved enkeltvæggede carbon nanorør samt den stærke mekaniske styrke og stabilitet af flervæggede carbon nanorør, hvilket gør dem til en efterspurgt vare i både videnskabelig forskning og industrielle felter.
Særlig struktur, fremragende præstation
De indre og ydre vægge i DWNT'er har forskellige funktioner. Det indre lag sikrer stabiliteten af basen, mens det ydre lag giver et højt specifikt overfladeareal. Dette får det til at have sammenlignelig ledningsevne med metaller, forbløffende trækstyrke og enestående termisk ledningsevne. Det har anvendelsespotentiale inden for elektronik, mekanik og termisk styring.
En bred vifte af applikationsscenarier
Elektronisk felt: "Ny ramme" til mikro-enheder
DWNT'er kan bruges til at fremstille højtydende transistorer, hvilket muliggør hurtigere drift af elektroniske enheder. I fleksible elektroniske enheder giver det bøjningsresistente ledende linjer, hvilket gør bærbare enheder mere holdbare og kan også bruges i fleksible skærme, hvilket bringer en ny visuel oplevelse.
Energisektor: "Styrker" til energilagringsenheder
Som et additiv til lithium-ion-batterielektroder kan det fremskynde opladningshastigheden, forlænge batteriets levetid og bidrage til elektriske køretøjer og energilagringssystemer. I superkapacitorer kan det også lette hurtig opladning og udledning, hvilket forbedrer energilagringseffektiviteten.
Kompositmaterialer: "Secret Weapon" til letvægtning
Tilføjet til luftfartsmaterialer kan det reducere vægten, mens den øger styrke og derved sænker brændstofforbruget. Når det bruges i bilkomponenter, kan det forbedre slidbestandigheden og opnå letvægt af køretøjer.
Biomedicin: den "gode assistent" til præcis behandling
Med god biokompatibilitet kan det bruges som lægemiddelafgivelsesbærer til at opnå målrettet lægemiddeladministration. Det kan også bruges til at skabe biosensorer til at hjælpe med tidlig sygdomsdiagnose.
Forberedelsesprocessen er udfordrende, og der foretages gennembrud
I øjeblikket inkluderer de vigtigste fremstillingsmetoder ARC -udladningsmetode, laserfordampningsmetode og kemisk dampaflejringsmetode. ARC -udladningsmetoden har lave omkostninger, men lav renhed; Laserfordampningsmetoden giver gode resultater, men udstyret er dyrt; Den kemiske dampaflejringsmetode er vidt anvendt, men står over for udfordringer inden for renhed, omkostnings- og strukturkontrol.
Imidlertid bestræber forskere bestræbelser, såsom forbedring af katalysatorer, ved hjælp af overvågningsteknologi in-situ til at forstå vækstmekanismen og kombinere mikrofluidisk teknologi til nøjagtigt at kontrollere reaktionen og stræbe efter at bryde gennem flaskehalsen.
Markedet har brede udsigter, men der er stadig udfordringer.
Den globale efterspørgsel efter DWNT'er vokser hurtigt. Markedsstørrelsen når 181 millioner amerikanske dollars i 2024 og forventes at nå ud til 321 millioner amerikanske dollars i 2032 med en sammensat årlig vækstrate på 17,1%. Nordamerika, Europa og Asien-Stillehavet er de vigtigste markeder, og efterspørgselsvæksten i Asien-Stillehavsregionen er især hurtig.
Imidlertid har høje omkostninger, kompleks produktion og bekymring for miljøpåvirkning begrænset udviklingen. Ikke desto mindre forventes disse spørgsmål med teknologisk fremskridt lover, og fremtiden for DWNT'er er lovende.