Нақши технологияи нанотуб дар зарфи нахи карбон: Манфиатҳои воқеӣ ё танҳо Hype?

Муқаддима

Технологияи нанотубе мавзӯи доғ дар илми пешрафтаи моддӣ буд ва иддаъо дорад, ки нанотубаҳои карбон (CNTs) тавоноӣ, устуворӣ ва иҷроишро ба таври назаррас афзоиш медиҳанд.зарфи нахи карбонс. Аммо, барномаҳои амалӣ аксар вақт натиҷаҳои омехта нишон медиҳанд. Баъзе истеҳсолкунандагон дар бораи афзоиши хосиятҳои механикӣ гузориш медиҳанд, дар ҳоле ки дигарон, ба монанди санҷишҳои лаборатории шумо, беҳбудии каме ё тамоман нишон медиҳанд. Ин мақола меомӯзад, ки оё технологияи нанотуб дар ҳақиқат ба беҳтар мусоидат мекунадзарфи нахи карбонs ё агар он танҳо як таблиғи маркетингӣ бошад.

Фаҳмидани технологияи нанотуби карбон

Нанотубаҳои карбон молекулаҳои силиндрӣ мебошанд, ки аз варақаҳои печонидашудаи атомҳои якқабата карбон (графен) иборатанд. Онҳо бо қувваи истисноии худ, гузаронандагии баланди барқ ​​​​ва гармӣ ва хосиятҳои сабуки худ маълуманд. Дар назария, вақте ки CNTs ба таркиби нахи карбон дохил карда мешаванд, онҳо метавонанд қобилияти кашишро зиёд кунанд, муқовимати таъсирро беҳтар созанд ва ҳатто мӯҳлати мӯҳлати маҳсулоти ниҳоиро дароз кунанд.

Чӣ тавр нанотубаҳо ба интегратсия карда мешавандЗарфи нахи карбонs

Нанотубаҳоро ба матритсаи қатрон ё бевосита ба раванди истеҳсоли нахи карбон илова кардан мумкин аст. Мақсад аз он иборат аст, ки бо роҳи беҳтар кардани пайванди байни қатрон ва нахҳои карбон як сохтори мураккаби мустаҳкамтар. Баъзе бартариҳои интизорӣ иборатанд аз:

• Баланд бардоштани қувваи кашиш: Нанотубаҳо бениҳоят қавӣ ҳастанд ва агар онҳо хуб пароканда шаванд, онҳо бояд қувваи умумии таркибро беҳтар кунанд.
• Давомнокии мукаммал: Интизор меравад, ки CNTs микрокрекингро кам кунад ва зарфро ба хастагӣ ва давраҳои фишор тобовартар кунад.
• Кам кардани вазн: Тавассути баланд бардоштани қувваи моддӣ, зарфҳои бориктар ва сабуктарро бидуни осебпазирӣ тарҳрезӣ кардан мумкин аст.
• Устувории беҳтаршудаи гармӣ: Нанотубаҳо муқовимати аълои гармӣ доранд, ки метавонанд дар барномаҳои ҳарорати баланд кӯмак расонанд.

Чаро баъзе санҷишҳо беҳбудиро нишон намедиҳанд

Сарфи назар аз ин бартариҳои назариявӣ, бисёре аз лабораторияҳо ва истеҳсолкунандагон, аз ҷумла лабораторияҳои шумо, фоидаи назарраси назаррасро ба даст намеоранд. Баъзе сабабҳои ин дар бар мегиранд:

1. Паҳншавии сусти нанотубаҳо
   • CNTҳо одатан ба ҳам ҷамъ мешаванд, ки тақсимоти онҳо дар қатрон душвор аст. Агар парокандагӣ якранг набошад, манфиатҳои интизоршудаи тақвиятдиҳӣ метавонанд амалӣ нашаванд.
2. Масъалаҳои пайвастагии байнифазоӣ
   • Танҳо илова кардани нанотубаҳо ба қатрон ё нах кафолат намедиҳад, ки пайвастагии беҳтар. Агар пайванди байни CNTs ва маводи атроф заиф бошад, онҳо ба мустаҳкамии сохтор мусоидат намекунанд.
3. Мушкилоти коркард
   • Илова кардани CNTs метавонад часпакии қатронҳоро тағир диҳад, раванди истеҳсолиро мураккабтар кунад ва эҳтимолан сифати маҳсулоти ниҳоиро паст кунад.
4. Фоидаҳои ниҳоӣ нисбат ба хароҷоти баланд
   • Ҳатто вақте ки баъзе беҳбудиҳо мушоҳида мешаванд, онҳо метавонанд барои асоснок кардани хароҷоти изофӣ ва мураккабии ҳамгироии CNTҳо ба қадри кофӣ муҳим набошанд.зарфи нахи карбонистехсолот.

Барномаҳои воқеии ҷаҳонӣ: Дар куҷо он метавонад кор кунад

Гарчанде ки CNTs анъанаро ба таври назаррас такмил дода наметавонандзарфи нахи карбонки дар SCBA, EEBD ё милтиқи пневматикӣ истифода мешаванд, онҳо то ҳол метавонанд барномаҳои чароғро дошта бошанд:

• Муҳити шадид: Дар барномаҳои кайҳонӣ ва ҳарбӣ, ҳатто каме такмил додани қувват ё кам кардани вазн метавонад истифодаи танкҳои такмилёфтаи CNT-ро асоснок кунад.
• Муқовимат ба хастагии баланд: Агар ба таври дуруст муттаҳид карда шавад, CNTҳо метавонанд микрокрекингро коҳиш диҳанд, ки ин метавонад ба соҳаҳое фоида расонад, ки дар он зарфҳо давраҳои фишорбаландиро аз сар мегузаронанд.
• Потенсиали тадқиқоти оянда: Бо такмил додани усулҳои дисперсия ва технологияҳои пайвастшавӣ, татбиқи ояндаи CNTs дар композитҳои нахи карбон метавонад натиҷаҳои беҳтар диҳанд.

Хулоса: Ҳайп ё воқеият?

Бар асоси бозёфтҳои кунунӣ, CNTҳо потенсиал доранд, аммо ҳанӯз барои тағирдиҳандаи бозӣ нестандзарфи нахи карбонs дар аксари барномаҳои саноатӣ. Мушкилот дар паҳншавӣ, пайвастшавӣ ва камхарҷ онҳоро барои бисёре аз истеҳсолкунандагон ғайриимкон мегардонанд. Гарчанде ки тадқиқоти давомдор дар ниҳоят метавонад иқтидори пурраи онҳоро боз кунад, ҳоло технологияи нанотуб дарзарфи нахи карбонБа назар чунин менамояд, ки s бештар як такмилдиҳии таҷрибавӣ аст, на як хусусияти ҳатмӣ. Агар санҷишҳои шумо фоидаи кам нишон диҳанд, беҳтар аст, ки ба усулҳои исботшудаи беҳтар кардани кори зарф таваҷҷӯҳ кунед, ба ҷои сармоягузорӣ дар ҳамгироии CNT.