Ključna razlika između ugljikovih nanocijevi i grafena je u tome što ugljikove nanocijevi pokazuju metalna ili poluvodička svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
Ugljične nanocijevi vrsta su cijevi koje se sastoje od atoma ugljika, a promjer tih cijevi obično se mjeri nanometarskom ljestvicom. Grafen je alotrop ugljika koji se pojavljuje kao dvodimenzionalne ploče.
Što su ugljične nanocijevi?
Ugljične nanocijevi vrsta su cijevi koje se sastoje od atoma ugljika, a promjer tih cijevi obično se mjeri nanometarskom ljestvicom. Ugljikova nanocijev često se odnosi na ugljikove nanocijevi s jednom stijenkom, koje su vrsta alotropa ugljika koji ima svojstva srednja od fulerena i ravnog grafena.
Svojstva i upotreba ugljikovih nanocijevi
Postoje različita jedinstvena svojstva ugljikovih nanocijevi, uključujući razmak između pojaseva koji varira od nula do 2 eV, metalno ponašanje električne vodljivosti, visoku vlačnu čvrstoću, bilo metalnu ili poluvodičku prirodu duž cjevaste osi, korisnu apsorpciju, fotoluminiscenciju i Ramanova spektroskopska svojstva, vrlo dobra toplinska vodljivost, pojava kristalografskih defekata itd.
Kada se razmatraju primjene ovog materijala, koristan je u rasutom obliku kao kompozitna vlakna u polimerima za poboljšanje mehaničkih, toplinskih i električnih svojstava, proizvodnju "Gecko trake", vrhova za sonde mikroskopa atomske sile, djeluju kao skele za rast veze tijekom inženjeringa tkiva itd.
Što je grafen?
Grafen je alotrop ugljika koji se pojavljuje kao dvodimenzionalne ploče, koje se mogu nazvati "dvodimenzionalna heksagonalna rešetka". Štoviše, to je beskonačno velika aromatska molekula. Postoje različiti putovi proizvodnje grafena, koji uključuju mehaničke metode, cijepanje jednoslojnog ugljika, kemijske metode, kemijsko taloženje parom, smanjenje ugljičnog dioksida, metodu nadzvučnog raspršivanja, lasersku metodu, ionsku implantaciju i CMOS-kompatibilnu proizvodnju grafena.
Svojstva i upotreba grafena
Ovaj materijal ima jedinstven skup svojstava koja uključuju snažnu strukturu grafena u usporedbi s njegovom debljinom koja je jača čak i od čelika, sposobnost učinkovitog provođenja topline i električne energije, sposobnost gorenja na vrlo niskim temperaturama, gotovo prozirnost, komplicirana struktura strukture grafena i nelinearni dijamagnetizam. Štoviše, grafen ima velike kvantne oscilacije. Atomi ugljika na rubovima grafenske ploče imaju specifičnu kemijsku reaktivnost, a defekti koji se javljaju unutar strukture ploče mogu povećati kemijsku reaktivnost. Osim toga, ove grafenske ploče imaju tendenciju slaganja, tvoreći grafitnu strukturu.
Svaki atom u grafenskom sloju povezuje se sa svoja tri najbliža susjeda preko sigma kemijskih veza i također doprinosi jednom od svojih elektrona vodljivom pojasu koji postoji između cijele strukture lista. Ova vrsta vodljivih vrpci čini strukturu grafena polumetalom s neobičnim elektroničkim svojstvima koja se mogu opisati pomoću teorija za relativističke čestice bez mase.
Slika 01: Jednoslojni grafen oksid podvrgnut kemijskom tretmanu na visokoj temperaturi
Postoje različite primjene grafena, koje uključuju njegovu upotrebu kao prozirnog i fleksibilnog vodiča koji može igrati važnu ulogu u primjenama materijala/uređaja (npr. solarne ćelije, svjetleće diode, ploče osjetljive na dodir i pametni prozori ili telefoni.
Koja je razlika između ugljikovih nanocijevi i grafena?
Ugljične nanocijevi vrsta su cijevi koje se sastoje od atoma ugljika, a promjer tih cijevi obično se mjeri nanometarskom ljestvicom. Grafen je alotrop ugljika koji se pojavljuje kao dvodimenzionalne ploče. Ključna razlika između ugljikovih nanocijevi i grafena je u tome što ugljikove nanocijevi pokazuju metalna ili poluvodička svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
Sljedeća infografika sažima razlike između ugljikovih nanocijevi i grafena u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – ugljične nanocijevi protiv grafena
Ugljične nanocijevi vrsta su cijevi koje se sastoje od atoma ugljika, a promjer tih cijevi obično se mjeri nanometarskom ljestvicom. Grafen je alotrop ugljika koji se pojavljuje kao dvodimenzionalne ploče. Ključna razlika između ugljikovih nanocijevi i grafena je u tome što ugljikove nanocijevi pokazuju metalna ili poluvodička svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
