Ključna razlika između ugljeničnih nanocevi i grafena je u tome što ugljenične nanocevi pokazuju metalna ili poluprovodnička svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
Ugljenične nanocevi su vrsta cevi koje se sastoje od atoma ugljenika, a prečnik ovih cevi se obično meri nanometarskom skalom. Grafen je alotrop ugljika koji se javlja kao dvodimenzionalni listovi.
Šta su ugljične nanocijevi?
Ugljenične nanocevi su vrsta cevi koje se sastoje od atoma ugljenika, a prečnik ovih cevi se obično meri nanometarskom skalom. Ugljična nanocijev se često odnosi na jednoslojne ugljične nanocijevi, koje su vrsta alotropa ugljika koji ima svojstva posredna do fulerena i ravnog grafena.
Svojstva i upotreba ugljičnih nanocijevi
Postoje različita jedinstvena svojstva ugljikovih nanocijevi, uključujući raspon pojasa koji varira od nula do 2 eV, metalno ponašanje električne provodljivosti, visoku vlačnu čvrstoću, bilo metalnu ili poluvodičku prirodu duž cijevne ose, korisnu apsorpciju, fotoluminiscenciju i Ramanova spektroskopska svojstva, vrlo dobra toplotna provodljivost, pojava kristalografskih defekata, itd.
Kada se razmatraju primjene ovog materijala, koristan je u rasutom obliku kao kompozitna vlakna u polimerima za poboljšanje mehaničkih, termičkih i električnih svojstava, proizvodnja “Gecko trake”, vrhovi za sonde za mikroskop atomske sile, djeluju kao skele za rast veze tokom tkivnog inženjeringa, itd.
Šta je grafen?
Grafen je alotrop ugljika koji se javlja kao dvodimenzionalni listovi, koji se mogu nazvati "dvodimenzionalna heksagonalna rešetka". Štaviše, to je beskonačno velika aromatična molekula. Postoje različiti putevi proizvodnje grafena, što uključuje mehaničke metode, cijepanje jednoslojnog ugljika, kemijske metode, kemijsko taloženje pare, redukciju ugljičnog dioksida, metodu nadzvučnog raspršivanja, lasersku metodu, ionsku implantaciju i CMOS-kompatibilnu proizvodnju grafena.
Svojstva i upotreba grafena
Ovaj materijal ima jedinstven skup svojstava koja uključuju snažnu strukturu grafena u poređenju sa njegovom debljinom koja je jača čak i od čelika, sposobnost da efikasno provodi toplotu i električnu energiju, sposobnost sagorevanja na veoma niskim temperaturama, skoro providnost, složena struktura strukture grafena i nelinearni dijamagnetizam. Štaviše, grafen ima velike kvantne oscilacije. Atomi ugljika na rubovima grafenske ploče imaju specifičnu kemijsku reaktivnost, a defekti koji se javljaju unutar strukture njegove ploče mogu povećati kemijsku reaktivnost. Osim toga, ovi listovi grafena imaju tendenciju da se slažu, formirajući grafitnu strukturu.
Svaki atom u grafenskom listu povezuje se sa svoja tri najbliža susjeda putem sigma hemijskih veza i također doprinosi jednom od svojih elektrona u provodljivom pojasu koji postoji između cijele strukture ploče. Ova vrsta provodnih traka čini strukturu grafena polumetalom koji ima neobična elektronska svojstva koja se mogu opisati korištenjem teorija za relativističke čestice bez mase.
Slika 01: Jednoslojni grafen oksid koji je podvrgnut visokotemperaturnom hemijskom tretmanu
Postoje različite primjene grafena, koje uključuju korištenje kao prozirnog i fleksibilnog provodnika koji može igrati važnu ulogu u primjenama materijala/uređaja (npr. solarne ćelije, diode koje emituju svjetlost, dodirni paneli i pametni prozori ili telefone.
Koja je razlika između ugljeničnih nanocevi i grafena?
Ugljenične nanocevi su vrsta cevi koje se sastoje od atoma ugljenika, a prečnik ovih cevi se obično meri nanometarskom skalom. Grafen je alotrop ugljika koji se javlja kao dvodimenzionalni listovi. Ključna razlika između ugljeničnih nanocevi i grafena je u tome što ugljenične nanocevi pokazuju metalna ili poluprovodna svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
Sljedeća infografika sumira razlike između ugljičnih nanocijevi i grafena u obliku tabele radi usporedbe.
Sažetak – Ugljične nanocijevi protiv grafena
Ugljenične nanocevi su vrsta cevi koje se sastoje od atoma ugljenika, a prečnik ovih cevi se obično meri nanometarskom skalom. Grafen je alotrop ugljika koji se javlja kao dvodimenzionalni listovi. Ključna razlika između ugljičnih nanocijevi i grafena je u tome što ugljične nanocijevi pokazuju metalna ili poluvodička svojstva, dok grafen pokazuje polumetalnu prirodu.
