Galvenā atšķirība starp oglekļa nanocaurulēm un grafēnu ir tā, ka oglekļa nanocaurulēm piemīt metāliskas vai pusvadošas īpašības, savukārt grafēnam ir pusmetāla raksturs.
Oglekļa nanocaurules ir cauruļu veids, kas sastāv no oglekļa atomiem, un šo cauruļu diametru parasti mēra ar nanometru skalu. Grafēns ir oglekļa alotrops, kas veidojas kā divdimensiju loksnes.
Kas ir oglekļa nanocaurules?
Oglekļa nanocaurules ir cauruļu veids, kas sastāv no oglekļa atomiem, un šo cauruļu diametru parasti mēra ar nanometru skalu. Oglekļa nanocaurule bieži attiecas uz vienas sienas oglekļa nanocaurulēm, kas ir oglekļa alotropa veids, kura īpašības ir līdzīgas fullerēnam un plakanam grafēnam.
Oglekļa nanocauruļu īpašības un lietojumi
Oglekļa nanocaurulēm ir dažādas unikālas īpašības, tostarp joslas sprauga, kas svārstās no nulles līdz 2 eV, elektriskā vadītspēja metāliskā veidā, augsta stiepes izturība, metāliska vai pusvadītāja raksturs gar cauruļveida asi, lietderīgā absorbcija, fotoluminiscence un Ramana spektroskopiskās īpašības, ļoti laba siltumvadītspēja, kristalogrāfisku defektu rašanās utt.
Apsverot šī materiāla pielietojumu, tas ir noderīgs masveidā kā kompozītšķiedras polimēros, lai uzlabotu mehāniskās, termiskās un elektriskās īpašības, “Gecko lentes” ražošana, uzgaļi atomu spēka mikroskopa zondēm, darbojas kā sastatnes saišu veidošanai audu inženierijas laikā utt.
Kas ir grafēns?
Grafēns ir oglekļa alotrops, kas veidojas kā divdimensiju loksnes, ko var nosaukt par “divdimensiju sešstūra režģi”. Turklāt tā ir bezgala liela aromātiska molekula. Ir dažādi grafēna ražošanas ceļi, tostarp mehāniskās metodes, viena slāņa oglekļa sadalīšana, ķīmiskās metodes, ķīmiskā tvaiku pārklāšana, oglekļa dioksīda samazināšana, virsskaņas izsmidzināšanas metode, lāzera metode, jonu implantācija un ar CMOS saderīga grafēna ražošana.
Grafēna īpašības un lietojumi
Šim materiālam ir unikāls īpašību kopums, kas ietver spēcīgo grafēna struktūru salīdzinājumā ar tā biezumu, kas ir stiprāks pat par tēraudu, spēju efektīvi vadīt siltumu un elektrību, spēju degt ļoti zemā temperatūrā, gandrīz caurspīdīgu., grafēna struktūras sarežģītā struktūra un nelineārais diamagnētisms. Turklāt grafēnam ir lielas kvantu svārstības. Oglekļa atomiem grafēna loksnes malās ir specifiska ķīmiskā reaktivitāte, un defekti, kas rodas tās loksnes struktūrā, var uzlabot ķīmisko reaktivitāti. Turklāt šīm grafēna loksnēm ir tendence sakraut, veidojot grafīta struktūru.
Katrs grafēna loksnes atoms savienojas ar saviem trim tuvākajiem kaimiņiem, izmantojot sigma ķīmiskās saites, kā arī pievieno vienu no tā elektroniem vadīšanas joslā, kas atrodas starp visu loksnes struktūru. Šāda veida vadītspējas joslas padara grafēna struktūru par pusmetālu ar neparastām elektroniskām īpašībām, kuras var aprakstīt, izmantojot teorijas par bezmasas relatīvistiskām daļiņām.
Attēls 01: Viena slāņa grafēna oksīds, kas tiek pakļauts augstas temperatūras ķīmiskai apstrādei
Ir dažādi grafēna lietojumi, tostarp tā izmantošana kā caurspīdīgs un elastīgs vadītājs, kam var būt svarīga loma materiālu/ierīču lietojumos (piemēram, saules baterijas, gaismas diodes, skārienpaneļi un viedie logi vai tālruņiem.
Kāda ir atšķirība starp oglekļa nanocaurulēm un grafēnu?
Oglekļa nanocaurules ir cauruļu veids, kas sastāv no oglekļa atomiem, un šo cauruļu diametru parasti mēra ar nanometru skalu. Grafēns ir oglekļa alotrops, kas veidojas kā divdimensiju loksnes. Galvenā atšķirība starp oglekļa nanocaurulēm un grafēnu ir tā, ka oglekļa nanocaurulēm piemīt metāliskas vai pusvadošas īpašības, turpretim grafēnam ir pusmetāla raksturs.
Šajā infografikā tabulas veidā ir apkopotas atšķirības starp oglekļa nanocaurulēm un grafēnu, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - oglekļa nanocaurules pret grafēnu
Oglekļa nanocaurules ir cauruļu veids, kas sastāv no oglekļa atomiem, un šo cauruļu diametru parasti mēra ar nanometru skalu. Grafēns ir oglekļa alotrops, kas veidojas kā divdimensiju loksnes. Galvenā atšķirība starp oglekļa nanocaurulēm un grafēnu ir tā, ka oglekļa nanocaurulēm ir metāliskas vai pusvadošas īpašības, savukārt grafēnam ir pusmetāla raksturs.
