Ključna razlika med ogljikovimi nanocevkami in grafenom je, da imajo ogljikove nanocevke kovinske ali polprevodne lastnosti, medtem ko grafen kaže polkovinsko naravo.
Ogljikove nanocevke so vrsta cevi, ki so sestavljene iz ogljikovih atomov, premer teh cevi pa se običajno meri z nanometrsko lestvico. Grafen je alotrop ogljika, ki se pojavlja kot dvodimenzionalne plošče.
Kaj so ogljikove nanocevke?
Ogljikove nanocevke so vrsta cevi, ki so sestavljene iz ogljikovih atomov, premer teh cevi pa se običajno meri z nanometrsko lestvico. Ogljikova nanocevka se pogosto nanaša na enostenske ogljikove nanocevke, ki so vrsta alotropa ogljika, ki ima vmesne lastnosti kot fuleren in ploščat grafen.
Lastnosti in uporaba ogljikovih nanocevk
Obstajajo različne edinstvene lastnosti ogljikovih nanocevk, vključno z razmakom med pasovi, ki se spreminja od nič do 2 eV, kovinskim obnašanjem električne prevodnosti, visoko natezno trdnostjo, kovinsko ali polprevodniško naravo vzdolž cevaste osi, koristno absorpcijo, fotoluminiscenco in Ramanske spektroskopske lastnosti, zelo dobra toplotna prevodnost, pojav kristalografskih napak itd.
Ko razmišljamo o aplikacijah tega materiala, je uporaben v razsutem stanju kot kompozitna vlakna v polimerih za izboljšanje mehanskih, toplotnih in električnih lastnosti, proizvodnjo "Gecko tape", konic za sonde mikroskopa na atomsko silo, deluje kot oder za rast vezi med tkivnim inženiringom itd.
Kaj je grafen?
Grafen je alotrop ogljika, ki se pojavlja kot dvodimenzionalne plošče, ki jih lahko imenujemo "dvodimenzionalna heksagonalna mreža". Poleg tega je neskončno velika aromatična molekula. Obstajajo različne poti proizvodnje grafena, ki vključuje mehanske metode, cepljenje enoslojnega ogljika, kemične metode, nanašanje s kemično paro, zmanjšanje ogljikovega dioksida, metodo nadzvočnega razprševanja, lasersko metodo, ionsko implantacijo in proizvodnjo grafena, združljivo s CMOS.
Lastnosti in uporaba grafena
Ta material ima edinstven niz lastnosti, ki vključujejo močno strukturo grafena v primerjavi z njegovo debelino, ki je močnejša celo od jekla, sposobnost učinkovitega prevajanja toplote in elektrike, sposobnost gorenja pri zelo nizkih temperaturah, skoraj prosojnost, zapletena struktura strukture grafena in nelinearni diamagnetizem. Poleg tega ima grafen velika kvantna nihanja. Ogljikovi atomi na robovih grafenske plošče imajo specifično kemično reaktivnost in napake, ki se pojavijo v njeni strukturi plošče, lahko povečajo kemično reaktivnost. Poleg tega se te grafenske plošče nagibajo k zlaganju in tvorijo grafitno strukturo.
Vsak atom v grafenskem listu se poveže s svojimi tremi najbližjimi sosedi preko sigma kemičnih vezi in prav tako prispeva enega od svojih elektronov v prevodni pas, ki obstaja med celotno strukturo lista. Zaradi te vrste prevodnih pasov je struktura grafena polkovina z nenavadnimi elektronskimi lastnostmi, ki jih je mogoče opisati s teorijami za brezmasne relativistične delce.
Slika 01: Enoslojni grafenov oksid podvržen visokotemperaturni kemični obdelavi
Obstajajo različne aplikacije grafena, ki vključujejo uporabo kot prozornega in upogljivega prevodnika, ki ima lahko pomembno vlogo pri aplikacijah materialov/naprav (npr. sončne celice, svetleče diode, plošče na dotik in pametna okna). ali telefoni.
Kakšna je razlika med ogljikovimi nanocevkami in grafenom?
Ogljikove nanocevke so vrsta cevi, ki so sestavljene iz ogljikovih atomov, premer teh cevi pa se običajno meri z nanometrsko lestvico. Grafen je alotrop ogljika, ki se pojavlja kot dvodimenzionalne plošče. Ključna razlika med ogljikovimi nanocevkami in grafenom je, da imajo ogljikove nanocevke kovinske ali polprevodne lastnosti, medtem ko grafen kaže polkovinsko naravo.
Naslednja infografika povzema razlike med ogljikovimi nanocevkami in grafenom v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – ogljikove nanocevke proti grafenu
Ogljikove nanocevke so vrsta cevi, ki so sestavljene iz ogljikovih atomov, premer teh cevi pa se običajno meri z nanometrsko lestvico. Grafen je alotrop ogljika, ki se pojavlja kot dvodimenzionalne plošče. Ključna razlika med ogljikovimi nanocevkami in grafenom je, da imajo ogljikove nanocevke kovinske ali polprevodne lastnosti, medtem ko grafen kaže polkovinsko naravo.
