Сочинение на тему Углеродные нанотрубки – самый интересный материал, с которым я когда-либо сталкивался
- Опубликовано: 19.05.2020
- Предмет: Наука
- Темы: Современные технологии
В этом мире так много часто используемых материалов, каждый из которых имеет свое специфическое назначение, но есть некоторые, которые не очень известны, более прочные, но менее тяжелые, чем сталь. Примером этих материалов являются углеродные нанотрубки. Этот материал является аллотропом, иными словами, другой формой чего-либо или разных его форм, углерода. Их можно отличить по форме молекул углерода цилиндрической формы (как показано на рисунке 1), которые обладают свойствами, отличными от любых других. Эти свойства могут сделать их полезными в огромном разнообразии реализации нанотехнологий, оптики, электроники и различных материаловедческих областей. Цена является важным фактором в инновациях, поэтому это учитывается.
Цены и доступность этих нанотрубок взаимосвязаны, потому что если мы сможем производить больше, цены снизятся, а если они не улучшат производство, они останутся дорогими. Несмотря на свою внешность, эти нанотрубки удивительно прочнее, чем большинство металлов, о которых вы только могли подумать. Поскольку они настолько сильны и наряду с другими характеристиками, которые будут обсуждаться, они могут принять на себя присутствие других металлов внутри чипов или других вещей, которые могут повысить эффективность продукта. Для меня этот материал – самый интересный материал, который я когда-либо встречал, и я пойму, почему я верю в такие вещи.
Что такое углеродная нанотрубка? Это просто атомы слоя, принадлежащие углероду, которые связаны вместе, образуя гексагональную или сотовую структуру (показано на рисунке 1). Этот материал имеет толщину в один атом, атом углерода и известен как графен. Этот графен обернут в цилиндрическую форму и соединен вместе, чтобы сформировать окончательную трубку, углеродную нанотрубку. Цвет этих нанотрубок различен в разных видах нанотрубок. Существует множество из них, например, одностенные, многостенные, функционализированные, массивы углеродных нанотрубок, промышленные, спиральные многостенные, короткие углеродные нанотрубки и графитированные многостенные углеродные нанотрубки. Одностенные углеродные нанотрубки, сокращенно обозначаемые как ОСНТ, представляют собой графитовые материалы, которые обычно известны как черные. Это связано с тем, что он находится в состоянии смешения полупроводниковых и металлических ОСУНТ, но разделение такой металлики с полупроводниками из всей смеси может давать разные цвета, которые зависят от их типов электроники и диаметров. Этот красочный спектр вызван граничными условиями, которые включают цилиндрическую структуру для круговых направлений. Эти функции в основном описывают интровертные характеристики нанотрубок, но как они на самом деле выглядят и работают – это другая история.
Углеродные нанотрубки обладают многими свойствами, но их внешние свойства могут скрывать их все. Для человеческого глаза они просто выглядят как скопления из тонкой нити (показанной на рисунке 2) тоньше, чем пряжа. Однако эти тонкие полоски во много раз прочнее стали или любого другого прочного металла. Прежде чем погрузиться в его силу, мы должны поговорить о его свойствах. По данным Cheaptubes. com, углеродные нанотрубки имеют 5 основных свойств: электропроводность, прочность и упругость, теплопроводность и расширение, эмиссия электронов и соотношение сторон. Электропроводность для этих нанотрубок состоит из высокой проводимости. Это связано с проводимостью, которая определяется степенью скручивания с включенным диаметром. Cheaptubes. com также заявляет, что «углеродные нанотрубки могут быть как металлическими, так и полупроводниковыми», ведя себя электрически. Если линейный металлический участок связан с хиральным полупроводником, он действует как полутранзистор внутри частицы. Недавно было объявлено, что эти нанотрубки могут направлять электрические сигналы с очень высокой скоростью, например, достигать 10 ГГц, при этом они используются в полупроводниковых гаджетах в качестве промежуточных звеньев.
Свойство прочности и эластичности объясняет один из основных компонентов того, почему этот материал так полезен. Поскольку он обладает такими прочными связями, базальная плоскость модуля упругости графита является одной из самых массивных из всех известных на сегодняшний день материалов. Из-за этого они ожидаются как конечные высокопрочные пряди. Таким образом, эти нанотрубки тверже стали (что можно сравнить на рис. 3) и чрезвычайно невосприимчивы к физическим силам, которые могут попытаться нанести ущерб. Даже давление на конец трубки приведет только к ее изгибу, что не причинит ей вреда, и она вернется к своей первоначальной форме. Это свойство делает эти нанотрубки полезными для исследования в сканирующей микроскопии высокого разрешения.
Углеродные нанотрубки. Теплопроводность и расширение указывают на то, что они могут быть лучшим теплопроводящим материалом, созданным человеком. Это согласно исследованию, проведенному Университетом Пенсильвании, который утверждает, что маленькие нанотрубки показали сверхпроводимость ниже 20 градусов Кельвина. Эти трубы могут найти свое воплощение в небольших теплопроводных каналах из множества материалов и устройств. Мощный плоский графит углерод-углеродных связей делает эти трубы чрезвычайно прочными и жесткими. Поскольку оно близко к нулю в тепловом расширении в плоскости, но имеет большое межплоскостное расширение, оно является очень гибким против неосевых деформаций. Некоторые приложения, где они полезны, могут быть в сенсорных устройствах, наноразмерных молекулярных электронных устройствах или для усиления нитей в композитных материалах. Виды армирования, которые обеспечивают эти трубы, значительно улучшат термические / термомеханические композиты и свойства.
Электронная эмиссия и соотношение сторон – это свойства, которые создают идеи друг от друга. Было отмечено, что свечение электронных излучений индуцируется электрическим полем и не обнаруживается без применяемого потенциала, то есть это было не усилием, которое было найдено, а свойством нанотрубок, которое помогло обнаружить. Указанное излучение света иногда можно увидеть невооруженным глазом, поскольку излучение света происходит в спектре, для которого оно является видимым для человека. Углеродные нанотрубки имеют высокий коэффициент сжатия, что означает, что требуется меньшая концентрация загрузки по сравнению с другим материалом, который достигает того же количества. Благодаря этой эффективности он сохраняет большую ударную вязкость одновременно с сохранением других эксплуатационных свойств. Его высокое соотношение сторон, равное 1000 к 1, передает электрическую проводимость при меньшем грузе, что сравнимо с такими материалами, как рубленое углеродное волокно, сажа или даже нити из нержавеющей стали.
Знать, что такое углеродные нанотрубки и что они могут сделать, легко, но на самом деле сделать их и внедрить в реальный мир – это всегда сложнее. По словам группы исследователей из университета Sains Malaysia, они разработали новый метод производства этого материала. Эта новая разработка позволит снизить стоимость нанотрубок со 100-700 долларов США за грамм до 15-35 долларов за грамм. Тем не менее, это все еще довольно дорого и является сегодня проблемой при внедрении этих нанотрубок в реальном мире. До тех пор, пока мы не сможем значительно их массово производить, мы некоторое время не увидим ничего подобного. Если мы продолжим разработку новых способов производства все большего и большего количества из них, цена на них соответственно снизится (показано на рисунке 4). Система, которую мы имеем сегодня, способна производить только около 1 кг в день, поэтому для ее коммерциализации потребуется от 10 до 15 лет. Тем не менее, плюсы производства в том, что для этого не требуется много места, и это также не наносит вреда окружающей среде. Как только мы найдем новые способы их эффективного производства, мы сможем применить его к ультраэффективным смартфонам, которые могут быть в 30 раз быстрее современных устройств, суперкомпьютеров, мощных чипов и т. Д.
Углеродные нанотрубки – это самый маленький и эффективный материал, который будет использоваться для будущих технологий. Эти крошечные черные пряди тоньше пряжи способны проводить тепло или электричество больше, чем медь, и при этом они значительно прочнее стали. Из-за того, что этот искусственный материал обладает такими свойствами, его можно реализовать в нескольких категориях. Хотя у него так много плюсов, минусами этого материала являются производительность и цены. Даже несмотря на то, что сегодня это сложно производить, поскольку мы разрабатываем новые способы эффективного производства большего, цены будут снижаться, и в конечном итоге станет более очевидным использование нанотрубок. В целом, они прочные, проводящие, электрически реализованные, небольшие и экологически чистые, и именно поэтому углеродные нанотрубки – самый интересный материал, который я когда-либо встречал.
Основная идея виртуальной машины состоит в том, чтобы удалить оборудование одного компьютера и сделать его автономной операционной средой, которая ведет себя как отдельный компьютер. По
Введение Многие люди, когда они думают о глобализации, быстро связывают ее с быстрым расширением торговли, финансовых рынков и корпоративной активности. В конце двадцатого века технология
Несмотря на то, что MacBook представляет собой компактный высокопроизводительный и стильный пакет, Surface Go предлагает приятную и приятную среду Windows на ходу. Мир, говорят они,