Füüsika (Grafeen, fullereen ja süsiniknanotoru) (0)

Grafeen , fullereen ja süsiniknanotoru – mis need on?
Grafeen
Grafeen on ühe aatomi paksune planaarne leht, mis koosneb süsiniku aatomite monokihist. Need süsiniku aatomid paiknevad heksagonaalselt ja kärjekujulises raamistikus. Tänu sellisele struktuurile on see grafeen terasest 100-300 korda tugevam ning selle optilised omadused on ainukordsed. Grafeeni tahetakse kasutada akude , laserite, puutetundlike ekraanide, fotodetektorite ja teiste erinevate kaitsekatete valmistamisel, just tema hea elektri juhitavuse, elastsuse ja tugevuse tõttu. Grafeen juhib elektrit väga hästi, isegi vasest paremini.
Grafeenil on küll väga head omadused, aga siiski on seda praktiliselt raske kasutada. Raske just seepärast, et selle külge on raske kasvatada teisi metalle ja pooljuhte.
Fullereen
Fullereenid on kera-, ellipsoidi- või torukujulised molekulid, mis koosnevad ainult süsiniku aatomitest. Struktuurilt on see sarnane grafiidiga, aga erinevalt grafiidist võivad fullereenid moodustada viie- ja harva ka seitsme lülilisi tsükleid.
Kuna fullereenidel on unikaalsed teaduslikud ja tehnilised võimalused, on need leidnud kasutust paljudes kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes.
Näiteks kasutatakse fullereen C60 erinevates õlides mikro -kuullaagrite põhimõttega, mis aitavad õlidel paremini toimida. Mootoritest on õli kogus tehnika arenedes vähenenud, mis aga omakorda teatud tingimustel soodustab õli oksüdeerumise kiirust. Oksüdeerunud õli ja muud erinevad setted omakorda soodustavad mootorisiseseid hõõrdumisi ju kulumist. Fullereen õli sees aga aitab võidelda oksüdeerumise vastu, mis tähendabki seda, et see laseb õlil paremini oma n.ö tööd teha. Fullereen õli sees kuullaagritena teeb õli töö lihtsamaks.
Süsiniknanotoru
Süsiniknanotoru on silindrilise struktuuriga, koosneb süsinikust, nagu ka grafeen ja fullereen.
Tema struktuuri ja süsinikmolekulide ebaharilike omaduste tõttu väärtustatakse süsiniknanotorusi nanotehnoloogias, optikas, materjaliteaduses ja paljudes muudes tehnoloogiavaldkondades. Veel kasutatakse neid struktuurimaterjalides lisanditena tänu nende erakordsele soojusjuhtivusele ning mehaaniliste ja elektrilistele omadustele.
Süsiniknanotorusi tehakse ühe aatomi paksusest lehest, neid kokku keerates. See, mis nurga all neid rullitakse ja kui suure diameetriga toru tuleb, määrab ära süsiniknanotoru elektrijuhtivuse. Kuju poolest võib olla ka süsiniknanotoru nagu kapsel .
On olemas ühe seinalised ja mitmeseinalised nanotorud. Üksikud nanotorud moodustavad köiesarnaseid struktuure van der Waalsi jõu abil.