Karbon nanoboruları

Karbon nanoboruları

Xassələri

Karbon nanoboruları, diametri 1:n.10 (n=1,2,….9) nanometr, uzunluğu isə bir neçə mikrona qədər olan, bir və ya iç-içə bir neçə qrafit laylarının bükülməsindən yaranan silindrik quruluşlara deyilir. Karbon nanoboruları özündə həm nanoklasterlərə xas, həm də həcmli bərk cisimlərə xas xassələri birləşdirdiyi üçün, onlarda füllerenlərdən fərqli yeni xassələr büruzə olunur. Məhz onların bu xassələrindən gələcəkdə yeni nanomaterialların və nanoqurğuların yaradılmasında istifadə edilməsi nəzərdə tutulur və çox prespektivli hesab olunur.

Alınması

Sintezdən asılı olaraq birlaylı, ikilaylı və s. borular almaq mümkündür Karbon nanoboruları (KNB) kovalent rabitəyə malik karbon atomlarından ibarət, özü təşkil olunmuş, boru şəkilli nanoquruluşlardır. Onlar əsasən iki formada – birdivarlı və çoxdivarlı karbon nanoboruları, həmçinin çoxtəbəqəli paketləşdirilmiş konusvarı nanoboru şəklində olur. Birdivarlı karbon nanoborusu təbii (özü-özünə)boru şəklində bükülmüş qrafit monoatom qalınlıqlı təbəqədən ibarətdir. Belə təbəqə şəklində qrafit qrafen adlandırılır. Monotəbəqənin bükülməsi istıqamətindən asılı olaraq, qrafen metal və ya yarımkecirici xassələrə malik olur. Coxdivarlı karbon nanoboruları konsentrik yerləşmiş bir neçə birdivarlı nanoborudan ibarətdir, onların diametri 10–40 — nm təşkil edir

Tətbiq sahələri

Karbon nanoborularının bir çox maraqlı xassələri var. Məsələn, onlar metal və ya yarımkecirici xassələrə malik ola bilər;misə nəzərən daha yaxşı elektrik cərəyanını keçirdirlər;almaza nisbətən daha yaxşı istilikkeçirmə xassəsinə malikdir. Karbon nanoborularını lazerlə buxarlandırma, karbon elektrodlarının qövs boşalmasında buxarlandırılması və qaz fazadan kimyəvi çökdürülmə texnologiyaları ilə almaq olar. Birlaylı nanoboru yaratmaq üçün katalizator kimi müsbət elektrodun mərkəzinə az miqdarda Co, Ni və ya Fe yerləşdirilir. Katalizatordan istifadə edilmədikdə çoxlaylı quruluşa malik nanoborular alınır. Qüsursuz nanoborular (xüsusılə də birdivarlı) almaq üçün metandan istifadə edilməklə , proses 900–1000C-temperaturda aparılır. Bunun səbəbi odur ki, digər karbohidrogenlərə nisbətən metan parçalanmaya qarşı daha davamlıdır və bunun nəticəsi olaraq amorf karbonun əmələ gəlməsinin qarşısı alınır və katalizatorun çirklənməsi baş vermir. Mexaniki təsirlər KNB-nın elektron xassələrini çox dəyişir. Bundan istifadə edərək elektromexaniki cihaxların elementləri hazırlanır. KNB yarımkeçiriçi sahə tranzistorlarının yaradılmasında istifadə edilir. Karbon nanolifləri silindrik karbon nanoquruluşlarından ibarət olub konus şəkilli qrafen laylarının düzülüşündən ibarətdir. Burda karbon sap adlanan borulu mikrostrukturdan və ya liflərdən ibarətdir. Karbon nanoliflər bir çox alimlərin diqqətini potensial, termiki, elektrik və mexaniki xassələri ilə cəzb edir. Onların qeyri-adi xassələrinə və aşağı maya dəyərinə malik olması nanoliflərin müxtəlif materiallarda məsələn kompozitlərdə istifadəsinə imkan yaradır.