(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)
कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) एकल-परत कार्बन परमाणुओं की लुढ़की हुई चादरों से बने बेलनाकार अणु होते हैं।ग्राफीनये एकल-दीवार वाले (SWCNTs) या बहु-दीवार वाले (MWCNTs) हो सकते हैं। इनके गुण असाधारण हैं, जिनमें असाधारण तन्यता शक्ति (~100 GPa), उच्च विद्युत चालकता और उच्च तापीय चालकता शामिल हैं। इनका इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार (धात्विक या अर्धचालक) इनकी काइरालिटी पर निर्भर करता है, अर्थात् ग्राफीन जाली के घुमाव के कोण पर।
कार्बन की संरचना नैनोट्यूब इसके उल्लेखनीय गुणों का मूल कारण यही है। एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (SWCNT) की अवधारणा ग्रेफीन की एक शीट को मोड़कर एक निर्बाध सिलेंडर में बदलकर की जा सकती है। शीट को मोड़ने का तरीका एक काइरल वेक्टर, [latex]vec{C}_h = nvec{a}_1 + mvec{a}_2[/latex] द्वारा परिभाषित होता है, जहाँ [latex]vec{a}_1[/latex] और [latex]vec{a}_2[/latex] ग्रेफीन के जाली वेक्टर हैं और (n, m) पूर्णांक हैं। यह काइरल वेक्टर नैनोट्यूब के व्यास और उसके इलेक्ट्रॉनिक गुणों को निर्धारित करता है। यदि n = m है, तो नैनोट्यूब को "आर्मचेयर" कहा जाता है और यह हमेशा धात्विक होता है। यदि n ≤ m, 3 का गुणक है, तो नैनोट्यूब एक संकीर्ण-अंतराल अर्धचालक या अर्ध-धात्विक होता है। अन्यथा, यह एक मध्यम-अंतराल वाला अर्धचालक है। सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तनों के प्रति इलेक्ट्रॉनिक गुणों की यह अत्यधिक संवेदनशीलता सीएनटी की एक अनूठी विशेषता है।
मल्टी-वॉल कार्बन नैनोट्यूब (MWCNT) में ग्रेफीन के कई संकेंद्रित सिलेंडर होते हैं, जो रूसी गुड़िया की तरह एक दूसरे के अंदर समाए होते हैं। ये आमतौर पर SWCNT की तुलना में आसानी से और सस्ते में उत्पादित होते हैं, लेकिन दीवारों के बीच परस्पर क्रिया के कारण इनके गुण अधिक जटिल होते हैं। इनकी यांत्रिक शक्ति असाधारण होती है। मजबूत sp² कार्बन-कार्बन बंध CNT को अब तक खोजे गए सबसे कठोर और मजबूत पदार्थों में से एक बनाते हैं, जिनका यंग मापांक 1 TPa से अधिक और तन्यता शक्ति 100 GPa तक होती है, जो स्टील से कहीं अधिक है। ट्यूब अक्ष के अनुदिश इनकी तापीय चालकता हीरे से भी अधिक हो सकती है। ये गुण इन्हें मिश्रित पदार्थों में आदर्श सुदृढ़ीकरण एजेंट बनाते हैं। हालांकि, मैट्रिक्स के भीतर एकसमान फैलाव प्राप्त करने और बड़े पैमाने पर एकल, चयनित काइरालिटी वाले CNT का उत्पादन करने में चुनौतियां बनी हुई हैं, जिसने इलेक्ट्रॉनिक्स में इनके अनुप्रयोग को सीमित कर दिया है, जहां शुद्धता सर्वोपरि है।
कार्बन नैनोट्यूब
(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)
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