Enkeltvæggede carbon nanorør: Unlocking af en ny æra i materialevidenskab
In this era of rapid technological development, single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are quietly changing the rules of the game in multiple industries. As one of the most promising members of the carbon nanomaterial family, this "super material" with a diameter of only 1-2 nanometers and a length of up to several micrometers is triggering a silent revolution in the fields of Elektronik, energi, medicin og sammensatte materialer .
Hvad er en enkeltvægget carbon nanotube?
En enkeltvægget carbon nanotube er en hul cylindrisk struktur dannet ved at krølle et enkelt lag grafenark . Kulstofatomerne i det er arrangeret i et hexagonalt mønster, der danner en perfekt honningkampartik. Denne unikke struktur giver det med astoniske egenskaber: dens styrke er 100 gange, der af stål, det er kun dens vægt er kun 1 stål; Dens elektriske ledningsevne er bedre end kobber; og dens termiske ledningsevne overstiger diamanten .
Den forbløffende observation af enkeltvæggede carbon -nanorør under et elektronmikroskop - sådan en lille struktur, men alligevel har potentialet til at ændre verden . Efter mere end to årtier med forskning, er vi endelig begyndt at omdanne dette laboratorieundersøgelse til praktiske anvendelser .
Industri -applikationsstatus
I elektronik- og halvlederfelterne: Enkeltvæggede carbon-nanorør bryder gennem de fysiske grænser for siliciumbaserede halvledere . Virksomheder som IBM har udviklet transistorer baseret på carbon nanorør, hvis ydelser langt overstiger den af traditionelle siliciumtransistorer . Hvad der er mere spændende, er det, der fleksible elektroniske enheder, der er gjort til carbonnotubes. Vil muliggøre sammenfoldelige skærmtelefoner og bærbare enheder for at opnå et hidtil uset niveau af lethed, tyndhed og holdbarhed .
Energilagring:In the field of lithium batteries, adding a small amount of single-walled carbon nanotubes can significantly enhance the conductivity and structural stability of the electrodes. Our test data shows that this additive can extend the battery's cycle life by more than 30% and increase the charging speed by 40%. For the electric vehicle industry, this means a substantial alleviation of range angst .
Forstærkning af kompositmateriale: Integrering af enkeltvæggede carbon nanorør i plast-, metal- eller keramiske matrixer resulterer i en hidtil uset let og højstyrke materiale . Luftfartsindustrien er begyndt at vedtage dette nanokompositmateriale for at opnå vægttab og effektivitetsforbedring . hvad der imponerede mig var en sag fra en bestemt drone-producent {{4 Ved hjælp af vores carbon nanotube-forstærkede materiale steg produktets flyvarighed med 25%.
Tekniske udfordringer og gennembrud
Kommercialiseringen af enkeltvæggede carbon nanorør, der engang var over for to store flaskehalse: storskala produktion og spredningskontrol . Efter år med teknologisk akkumulering udviklede vi en innovativ katalytisk kemisk dampaflejring (CCVD) forberedelsesproces, opnåelse af kontinuerlig produktion med høj purity og højt udbytte .} ved den samme tid, gennem overfladefunktion spredningsproblem med carbon nanorør i forskellige underlag .