تفاوت اصلی بین نانولوله های کربنی و گرافن این است که نانولوله های کربنی خواص فلزی یا نیمه رسانایی دارند، در حالی که گرافن ماهیت نیمه فلزی را نشان می دهد.
نانولوله‌های کربنی نوعی از لوله‌ها هستند که از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند و قطر این لوله‌ها معمولاً با مقیاس نانومتری اندازه‌گیری می‌شوند. گرافن یک آلوتروپ کربن است که به صورت ورقه های دو بعدی وجود دارد.
نانولوله های کربنی چیست؟
نانولوله‌های کربنی نوعی از لوله‌ها هستند که از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند و قطر این لوله‌ها معمولاً با مقیاس نانومتری اندازه‌گیری می‌شوند.نانولوله‌های کربنی اغلب به نانولوله‌های کربنی تک جداره اطلاق می‌شوند که نوعی آلوتروپ کربن هستند که دارای خواص متوسط نسبت به فولرن و گرافن تخت هستند.
خواص و کاربرد نانولوله های کربنی
خواص منحصر به فرد نانولوله های کربنی وجود دارد، از جمله فاصله باند از صفر تا 2 eV، رفتار فلزی هدایت الکتریکی، استحکام کششی بالا، ماهیت فلزی یا نیمه هادی در امتداد محور لوله ای، جذب مفید، نورتابی نور، و خواص طیف سنجی رامان، هدایت حرارتی بسیار خوب، بروز عیوب کریستالوگرافی و غیره.
هنگام در نظر گرفتن کاربردهای این ماده، به صورت توده ای به عنوان الیاف کامپوزیت در پلیمرها برای افزایش خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی مفید است. داربست برای رشد باند در طول مهندسی بافت و غیره.
گرافن چیست؟
گرافن یک آلوتروپ کربن است که به صورت صفحات دوبعدی وجود دارد که می توان از آن به عنوان "شبکه شش ضلعی دو بعدی" نام برد. علاوه بر این، این یک مولکول معطر بی نهایت بزرگ است. مسیرهای مختلفی برای تولید گرافن وجود دارد که شامل روش های مکانیکی، کربن تک لایه، روش های شیمیایی، رسوب بخار شیمیایی، کاهش دی اکسید کربن، روش اسپری مافوق صوت، روش لیزر، کاشت یون و تولید گرافن سازگار با CMOS می شود.
خواص و کاربردهای گرافن
این ماده دارای مجموعه ای از خواص منحصر به فرد است که شامل ساختار قوی گرافن در مقایسه با ضخامت آن است که حتی از فولاد قوی تر است، توانایی هدایت گرما و الکتریسیته به طور موثر، توانایی سوزاندن در دماهای بسیار پایین، شفافیت نزدیک. ساختار پیچیده ساختار گرافن و دیامغناطیس غیرخطی. علاوه بر این، گرافن دارای نوسانات کوانتومی بزرگی است. اتم‌های کربن در لبه‌های ورقه گرافن واکنش‌پذیری شیمیایی خاصی دارند و نقص‌هایی که در ساختار ورقه آن رخ می‌دهد می‌تواند واکنش‌پذیری شیمیایی را افزایش دهد.علاوه بر این، این ورقه‌های گرافن تمایل به روی هم چیدن دارند و ساختاری از گرافیت را تشکیل می‌دهند.
هر اتم در ورق گرافن از طریق پیوندهای شیمیایی سیگما به سه همسایه نزدیک خود متصل می شود و همچنین به یکی از الکترون های خود در نوار رسانایی که بین کل ساختار ورق وجود دارد کمک می کند. این نوع نوارهای رسانایی ساختار گرافن را به یک نیمه فلز با خواص الکترونیکی غیرعادی تبدیل می‌کند که می‌توان آن را با استفاده از تئوری‌های ذرات نسبیتی بی‌جرم توصیف کرد.
شکل 01: یک اکسید گرافن تک لایه تحت درمان شیمیایی با دمای بالا
کاربردهای مختلفی از گرافن وجود دارد که شامل استفاده از آن به عنوان یک رسانای شفاف و انعطاف پذیر است که می تواند نقش مهمی در کاربردهای مواد/دستگاه ایفا کند (مانند سلول های خورشیدی، دیودهای ساطع کننده نور، پانل های لمسی و پنجره های هوشمند). یا تلفن ها.
تفاوت بین نانولوله های کربنی و گرافن چیست؟
نانولوله‌های کربنی نوعی از لوله‌ها هستند که از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند و قطر این لوله‌ها معمولاً با مقیاس نانومتری اندازه‌گیری می‌شوند. گرافن یک آلوتروپ کربن است که به صورت ورقه های دو بعدی وجود دارد. تفاوت اصلی بین نانولوله‌های کربنی و گرافن در این است که نانولوله‌های کربنی خواص فلزی یا نیمه‌رسانایی دارند، در حالی که گرافن ماهیت نیمه‌فلزی دارد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین نانولوله‌های کربنی و گرافن را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم خلاصه می‌کند.
خلاصه - نانولوله های کربنی در مقابل گرافن
نانولوله‌های کربنی نوعی از لوله‌ها هستند که از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند و قطر این لوله‌ها معمولاً با مقیاس نانومتری اندازه‌گیری می‌شوند. گرافن یک آلوتروپ کربن است که به صورت ورقه های دو بعدی وجود دارد. تفاوت اصلی بین نانولوله‌های کربنی و گرافن این است که نانولوله‌های کربنی خواص فلزی یا نیمه‌رسانایی دارند در حالی که گرافن ماهیت نیمه‌فلزی را نشان می‌دهد.
