نانوومیٹریز کے کنبے میں ، کاربن نانوٹوبس ایک سب سے زیادہ حیرت انگیز ستاروں میں سے ایک ہیں . اس نلی نما مواد ، جو ایک ہیکساگونل ڈھانچے میں کاربن ایٹموں کی کرلنگ کے ذریعہ تشکیل دیا گیا ہے ، اس کا قطر کچھ نانوومیٹر سے لے کر متعدد دانوں سے لے کر نانومیٹرز تک ہے ، پھر بھی اس کا مالک ہے۔ ورلڈ ". چونکہ اس کی دریافت صرف چند دہائیاں قبل ہے ، اس نے لیبارٹری سے صنعتی ایپلی کیشنز کی طرف بڑھا ہے ، جس نے متعدد شعبوں میں تکنیکی زمین کی تزئین کو گہری طور پر تبدیل کیا ہے .
i . ڈھانچہ کارکردگی کا تعین کرتا ہے: کاربن نانوٹوبس کے "موروثی فوائد"
کاربن نانوٹوبس کی قابل ذکر خصوصیات بنیادی طور پر ان کے منفرد مالیکیولر ڈھانچے . سے پیدا ہوتی ہیں جس کو گریفائٹ کی ایک پرت . کی ایک پرت کے ذریعہ تشکیل دیا جاتا ہے ، جس میں کرلنگ کے طریقہ کار پر منحصر ہوتا ہے ، ان کو آرم چیئر کی قسم ، زگ زگ کی قسم ، زیگ زگ کی قسم میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ کاربن نانوٹوبس بہترین برقی چالکتا کی نمائش کرتے ہیں ، جو دھاتی تانبے . کے قریب قریب سے مقابلہ کرتے ہیں
یہ نلی نما ڈھانچہ اسے متعدد انتہائی خصوصیات کے ساتھ پیش کرتا ہے: اس کی تناؤ کی طاقت اسٹیل سے 100 گنا زیادہ ہے ، پھر بھی اس کی کثافت اسٹیل کا صرف 1/6 ہے۔ اس کی تھرمل چالکتا ہیرے سے زیادہ ہے اور تانبے سے کئی گنا زیادہ ہے۔ اس میں اچھی لچک بھی موجود ہے ، جو . کو توڑنے کے بغیر مختلف شکلوں میں جھکائے جانے کے قابل بھی ہے ، اس سے بھی زیادہ دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ خصوصیات باہمی طور پر خصوصی نہیں ہیں - ایک ہی کاربن نانوٹوب بیک وقت انتہائی طاقت ، الٹرا لائٹنس ، بجلی ، اور تھرمل چالکتا کا قبضہ کرسکتا ہے ، جو روایتی طور پر روایتی طور پر حاصل کرنا ناممکن ہے جو تقریبا ناممکن ہے کہ یہ ناممکن ہے کہ یہ تقریبا ناممکن ہے کہ تقریبا ناممکن ہے۔
لیبارٹری سے پروڈکشن لائن تک 2.: کارکردگی کے فوائد کی صنعتی
کاربن نانوٹوبس کے کارکردگی کے فوائد مختلف شعبوں میں پھل لگارہے ہیں . الیکٹرانکس کے میدان میں ، اسے اگلی نسل کے چپ باہمی ربط کے مواد کے لئے ایک مضبوط مدمقابل سمجھا جاتا ہے . روایتی سلیکن پر مبنی چپس کی تاریں نانوسیل میں مزاحمت میں ایک تیزی سے اضافہ کا سامنا کریں گی۔ مستحکم اعلی درجہ حرارت پر . فی الحال ، چین میں ہماری تحقیقی ٹیم نے کاربن نانوٹوب چپس کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا ہے ، جس کی کارکردگی بین الاقوامی سطح کی سطح . تک پہنچ رہی ہے۔
جامع مواد کے میدان میں ، کاربن نانوٹوبس کا اضافہ روایتی مواد کو . کو تبدیل کرسکتا ہے جس میں پلاسٹک میں کاربن نانوٹوبس کا 0 . 1 ٪ اضافہ ہوسکتا ہے ، جبکہ پلاسٹک کے ہلکے وزن اور آسان پروسیسنگ کی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے اس کی چالکتا کو بڑھاوا دے سکتا ہے۔ اسے کنکریٹ میں شامل کرنے سے مواد کی کمپریسی طاقت میں 30 فیصد اضافہ ہوسکتا ہے ، اور کنکریٹ کو خود سے سینسنگ کی صلاحیت بھی مل سکتی ہے ، تاکہ حقیقی وقت میں ساختی نقصان کی نگرانی کی جاسکے۔
انرجی فیلڈ میں ، کاربن نانوٹوبس مثالی الیکٹروڈ میٹریل ہیں . ان کے ساتھ بنے ہوئے سپر کیپاسیٹرز روایتی لتیم بیٹریوں سے 10 گنا زیادہ تیز چارج کی رفتار رکھتے ہیں ، اور سائیکل کی زندگی 100 ، 000 اوقات تک پہنچ سکتی ہے۔ لتیم آئن بیٹریاں میں کاربن نانوٹوبس کو شامل کرنے سے بیٹری کی چارجنگ اور خارج ہونے والی کارکردگی اور حفاظت کو بہتر بنایا جاسکتا ہے {{{5} a ایک مخصوص نئے انرجی انٹرپرائز کے ٹیسٹ ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے کہ کاربن نانوٹیوب جامع الیکٹروڈ والی بیٹری 15 ٪ {. میں 15 ٪ {. تک بڑھ سکتی ہے۔
درخواست کے منظرناموں میں 3. لامحدود امکانات
کاربن نانوٹوبس کی اطلاق کی حدود .} میں مستقل طور پر پھیل رہی ہیں ، وہ ایرو اسپیس فیلڈ میں ، وہ خلائی جہاز کے لئے ہلکا پھلکا اور اعلی طاقت والے اجزا تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں ، جس سے لانچ وزن کو کم کرتے ہوئے ساختی حفاظت میں اضافہ ہوتا ہے۔ میڈیکل فیلڈ میں ، فنکشنل ترمیم شدہ کاربن نانوٹوبس کو منشیات کیریئر کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، جو متاثرہ علاقوں میں منشیات کی فراہمی اور عام خلیوں کو پہنچنے والے نقصان کو . کو کم کرتا ہے۔
ماحولیاتی گورننس میں ، کاربن نانوٹوبس سے بنی فلٹریشن جھلیوں کو پانی میں بھاری دھات کے آئنوں اور نامیاتی آلودگیوں کو موثر انداز میں جذب کیا جاسکتا ہے {. فلٹریشن کی کارکردگی روایتی فلٹرز کے اوقات میں 5-10 ہے اور انہیں دوبارہ استعمال کیا جاسکتا ہے۔ لچکدار الیکٹرانکس کے میدان میں ، جب لچکدار سبسٹریٹس کے ساتھ مل کر ، ان کا استعمال پہننے کے قابل الیکٹرانک کھالیں ، لچکدار ڈسپلے ، اور دیگر آلات . ایک خاص ٹکنالوجی کمپنی کے ذریعہ تیار کردہ ایک کاربن نانوٹوب لچکدار سینسر کو 0 . 1 مائکرو میٹر کے سائز کے چھوٹے چھوٹے چھوٹے چھوٹے چھوٹے حصوں کے ساتھ سمجھ سکتا ہے۔
4. چیلنجز اور مستقبل: ہماری زندگی کا ایک حصہ "سپر میٹریل" بنانا
ان کی عمدہ کارکردگی کے باوجود ، کاربن نانوٹوبس کے بڑے پیمانے پر اطلاق کو ابھی بھی کچھ چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے . فی الحال ، اعلی معیار کے کاربن نانوٹوبس کی پیداواری لاگت اب بھی نسبتا high زیادہ ہے ، اور بیچ کی پیداوار کے دوران مستقل مزاجی کو قطعی طور پر کنٹرول کرنا مشکل ہے۔ مزید یہ کہ ان کی حیاتیاتی حفاظت کے لئے اب بھی طویل مدتی تحقیق اور توثیق کی ضرورت ہے ، جو کسی حد تک ان کی درخواست کے دائرہ کار کو محدود کردیتی ہے .
تاہم ، تیاری کی ٹکنالوجی کی ترقی کے ساتھ ، ان مسائل کو آہستہ آہستہ حل کیا جارہا ہے . کاتالک کیمیائی بخارات جمع کرنے کے طریقہ کار کی بہتری نے دس سالوں میں کاربن نانوٹوبس کی پیداواری لاگت میں 90 فیصد کمی کردی ہے۔ مصنوعی ذہانت کی ٹیکنالوجی کے تعارف نے کاربن نانوٹوبس کی ترقی کے عمل کے عین مطابق کنٹرول کو قابل بنایا ہے ، جس سے مصنوعات کی مستقل مزاجی کو نمایاں طور پر بہتر بنایا گیا ہے .
مستقبل میں ، جیسے ہی یہ ٹیکنالوجی مزید پختگی ہوتی ہے ، کاربن نانوٹوبس سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ مزید شعبوں میں بڑے پیمانے پر درخواست حاصل کریں گے: موڑنے والے اسمارٹ فون کی اسکرینوں سے لے کر ہلکے وزن اور مضبوط بلٹ پروف واسٹس تک ، موثر شمسی خلیوں سے لے کر طبی تشخیصی آلات... یہ "سپر میٹریل" میں داخل ہے ، مائکروسکوپک دنیا سے یہ "سپر میٹریل" میں آہستہ آہستہ داخل ہورہا ہے۔ اپ گریڈ .