سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس: مواد سائنس میں ایک نیا دور انلاک کرنا
تیز رفتار تکنیکی ترقی کے اس دور میں ، سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس (ایس ڈبلیو سی این ٹی) خاموشی سے متعدد صنعتوں میں کھیل کے قواعد کو تبدیل کر رہے ہیں۔ کاربن نانوومیٹریل فیملی کے سب سے زیادہ ذہین ممبروں میں سے ایک کے طور پر ، یہ "سپر میٹریل" جس کا قطر صرف 1-2 نینوومیٹرز اور کئی مائکرو میٹر تک کی لمبائی ہے ، وہ الیکٹرانکس ، توانائی ، دوائی اور جامع مواد کے شعبوں میں خاموش انقلاب کو متحرک کررہا ہے۔
سنگل دیواروں والا کاربن نانوٹوب کیا ہے؟
ایک واحد دیواروں والا کاربن نانوٹوب ایک کھوکھلی سلنڈرک ڈھانچہ ہے جو گرافین شیٹ کی ایک پرت کو کرلنگ کرکے تشکیل دیا جاتا ہے۔ اس میں موجود کاربن ایٹموں کا اہتمام ایک ہیکساگونل پیٹرن میں کیا جاتا ہے ، جس سے ایک کامل ہنیکمب لاٹیس تشکیل دی جاتی ہے۔ یہ انوکھا ڈھانچہ اسے حیرت انگیز خصوصیات کے ساتھ پیش کرتا ہے: اس کی طاقت اسٹیل سے 100 گنا زیادہ ہے ، پھر بھی اس کا وزن اسٹیل کا صرف 1/6 ہے۔ اس کی بجلی کی چالکتا تانبے سے بہتر ہے۔ اور اس کی تھرمل چالکتا ہیرا سے زیادہ ہے۔
الیکٹران مائکروسکوپ کے تحت سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس کا حیرت انگیز مشاہدہ - اس طرح کا ایک چھوٹا سا ڈھانچہ ابھی تک دنیا کو تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ دو دہائیوں سے زیادہ کی تحقیق کے بعد ، ہم نے آخر کار اس لیبارٹری کے حیرت کو عملی ایپلی کیشنز میں تبدیل کرنا شروع کردیا ہے۔
صنعت کی درخواست کی حیثیت
الیکٹرانکس اور سیمیکمڈکٹر فیلڈز میں: سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس سلیکن پر مبنی سیمیکمڈکٹرز کی جسمانی حدود کو توڑ رہے ہیں۔ آئی بی ایم جیسی کمپنیوں نے کاربن نانوٹوبس پر مبنی ٹرانجسٹر تیار کیا ہے ، جن کی کارکردگی روایتی سلیکن ٹرانجسٹروں سے کہیں زیادہ ہے۔ اس سے بھی زیادہ دلچسپ بات یہ ہے کہ کاربن نانوٹوبس سے بنے لچکدار الیکٹرانک ڈیوائسز فولڈ ایبل اسکرین فون اور پہننے کے قابل آلات کو ہلکا پھلکا ، پتلی اور استحکام کی بے مثال سطح حاصل کرنے کے قابل بنائیں گے۔
توانائی کا ذخیرہ:لتیم بیٹریوں کے میدان میں ، سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس کی تھوڑی مقدار میں شامل کرنے سے الیکٹروڈ کی چالکتا اور ساختی استحکام میں نمایاں اضافہ ہوسکتا ہے۔ ہمارے ٹیسٹ کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ یہ اضافی بیٹری کی سائیکل زندگی کو 30 فیصد سے زیادہ بڑھا سکتا ہے اور چارجنگ کی رفتار میں 40 ٪ اضافہ کرسکتا ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں کی صنعت کے ل this ، اس کا مطلب ہے رینج اضطراب کا کافی حد تک خاتمہ۔
جامع مواد کی کمک: سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس کو پلاسٹک ، دھات یا سیرامک میٹرکس میں ضم کرنے کے نتیجے میں غیر معمولی ہلکے وزن اور اعلی طاقت والے مواد کا نتیجہ ہوتا ہے۔ ایرو اسپیس انڈسٹری نے وزن میں کمی اور کارکردگی میں بہتری کے حصول کے لئے اس نانوکومپوزائٹ مواد کو اپنانا شروع کیا ہے۔ جس چیز نے مجھے متاثر کیا وہ ایک خاص ڈرون کارخانہ دار کا معاملہ تھا۔ ہمارے کاربن نانوٹوب سے تقویت یافتہ مواد کو استعمال کرنے کے بعد ، مصنوعات کی پرواز کی مدت میں 25 ٪ اضافہ ہوا۔
تکنیکی چیلنجز اور کامیابیاں
سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس کی تجارتی کاری کو ایک بار دو بڑے رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑا: بڑے پیمانے پر پیداوار اور بازی کا کنٹرول۔ سالوں تکنیکی جمع ہونے کے بعد ، ہم نے اعلی طہارت اور اعلی پیداوار کے ساتھ مستقل پیداوار کو حاصل کرتے ہوئے ، ایک جدید کاتلیٹک کیمیائی بخار جمع (سی سی وی ڈی) تیاری کا عمل تیار کیا۔ ایک ہی وقت میں ، سطح کی فنکشنلائزیشن ترمیمی ٹکنالوجی کے ذریعے ، ہم نے مختلف ذیلی ذخیروں میں کاربن نانوٹوبس کے بازی کے مسئلے کو حل کیا۔