Колоссальные углеродные трубки.
Колоссальные углеродные трубки – трубчатая форма углерода. Их диаметр намного – в десятки тысяч раз – больше углеродных нанотрубок. Они имеют структуру, напоминающую гофрированный картон, благодаря чему являются гибкими и упругими, прекрасно растягиваются и в тоже время сохраняют свою высокую прочность.
Колоссальные углеродные трубки
Преимущества и свойства колоссальных углеродных трубок
Колоссальные углеродные трубки:
Колоссальные углеродные трубки – трубчатая форма углерода. В отличие от углеродных нанотрубок, у колоссальных углеродных трубок намного больше диаметр, около 40-100 микрометров. Он (диаметр) в десятки тысяч раз больше, чем у углеродных нанотрубок. Длина колоссальных углеродных трубок достигает до одного сантиметра.
Рис. 1. Внешний вид колоссальных углеродных трубок
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.145501
Колоссальные углеродные трубки имеют стенки, состоящие из нескольких слоев атомов углерода. Расстояние между углеродными слоями как у графита – 0,34 нм. На внешней поверхности трубок находится слой аморфного углерода, а на внутренней такой слой отсутствует. Толщина стенок составляет около 1,5 мкм. Стенки трубок не сплошные. Они имеют рифленую структуру с большим количеством пор прямоугольного сечения, подобно гофрированному картону. Поры разделены углеродными прослойками толщиной около 100 нм.
Рис. 2. Внешний вид и схематическое изображение колоссальных углеродных трубок
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.145501
Благодаря уникальной структуре колоссальные углеродные трубки получаются гибкими и упругими, прекрасно растягиваются и в тоже время являются весьма прочным материалом, прочнее, чем углеродные нанотрубки. Под нагрузкой трубка не ломается, а постепенно растягивается в длину, уменьшаясь при этом в диаметре.
Преимущества и свойства колоссальных углеродных трубок:
– сверхмалый вес,
– высокая прочность. Колоссальные углеродные трубки в 15 раз прочнее самого прочного углеродного волокна, в 30 раз – чем кевлар и 224 раза – чем обычная хлопчатобумажная ткань,
– высокая пластичность и упругость,
– крайне низкая плотность, сопоставимая с углеродной нанопеной, которая составляет порядка 0,2 мг/см³ (для сравнения, плотность воздуха 1,29 мг/см³),
– электропроводность колоссальных углеродных трубок в 10 раз выше, чем у волокон из многостенных углеродных нанотрубок. С увеличением температуры проводимость растет,
– проводят свет,
– прочность на разрыв составляет порядка 7 гПа,
– удельная прочность (разрывная длина) составляет 6 000 км, что превышает удельную прочность углеродных нанотрубок.
Ссылки на источники:
Ниже указаны ссылки на источники:
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com,
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.145501,
http://www.nanometer.ru/2008/12/22/uglerodnie_materiali_55006.html