91284

2

2. Nanoriirki

Nanoriirki węglowe są zbudowanymi z węgla strukturami, mającymi postać walców ze zwiniętego gra fenu.

Otrzymywane w luku węglowym lub za pomocą pirolizy. Znajdują się także w sadzy z płomienia świecy.

Charakteryzują się następującymi własnościami:

-    najcieńsze mają średnicę rzędu jednego nanometra,

-    długość może być miliony razy większa,

-    niezwykłą wytrzymałością na rozrywanie,

-    znakomitymi przewodnością ciepła,

-    unikalnymi własności elektrycznymi.

Są badane jako materiały do zastosowań:

-    w nanotechnologii,

-    elektronice,

-    optyce,

-    badaniach materiałowych.

Z punktu widzenia chemii kwantowej, nanorurki zbudowane są wyłącznie z wiązań sp². Wiązania te są mocniejsze od wiązań sp³ tworzących diament, co pozwala nanorurkom uzyskiwać większą wytrzymałość. Nanorurki samoczynnie zlepiają się w włókna za pomocą oddziaływań Van der Waalsa. Pod dużym ciśnieniem można przekształcić część wiązań sp² w sp³, tworząc z nich niezwykle wytrzymałe materiały takie jak ADNR.

Rodzaje n ano rurek węglowych

•    Nanorurki jednowarstwowe (SWNT) - zbudowane z jednej warstwy atomów, zwiniętej w rurkę o średnicy rzędu nanometra.

Wykazują bardzo przydatne własności elektryczne. Można za ich pomocą konstruować przewody o minimalnym oporze jak i bramki logiczne. Obecnie ich wytwarzanie jest jednak bardzo skomplikowane i drogie, i przyszłość ich zastosowań zależy głównie od opracowania efektywniejszych metod produkcji. Znane są też metody uzyskiwania takich nanorurek o długości rzędu centymetrów.

•    Nanorurki wielowarstwowe (MWNT) - zbudowane z wielu warstw atomów, ułożonych w odstępach podobnie jak w graficie. Ich własności zależą od liczby warstw. Nanorurki dwuwarstwowe (DWNT) są szczególnie interesujące ponieważ zachowują przydatne własności jednowarstwowych, a jednocześnie są od nich znacznie odporniejsze chemicznie. Jest to szczególnie istotne przy modyfikowaniu własności nanorurek przez zrywanie niektórych wiązań pomiędzy atomami węgla - w przypadku DWNT modyfikowana jest wtedy jedynie zewnętrzna warstwa.

•    Nanotorusy - nanorurki zwinięte w kształt torusa. Nanotorusy są badane ze względu na zaskakujące własności magnetyczne.