탄소나노튜브

탄소 나노튜브는 1991년 NEC Corporation에서 근무하던 일본 과학자 이이지마 스미요(Sumiyo Iijima)에 의해 발견되었습니다. 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 0.4 nm 정도이고 길이가 수 나노미터에서 최대 1 밀리미터인 관 모양의 탄소입니다. 탄소 나노튜브의 길이 대 직경 비율은 다른 어떤 물질과도 비교할 수 없는 28,000,000:1에 이를 수 있습니다.

탄소는 가장 친숙한 흑연과 다이아몬드를 포함하여 여러 가지 동소체(다른 물리적 형태)로 존재합니다. 탄소 나노튜브의 구조를 상상하려면 흑연 시트의 단일 층을 가져와 긴 직사각형 조각으로 자르고 직사각형의 긴 가장자리가 서로 연결되도록 말리는 것을 생각해 보십시오. 그 결과 단일벽 탄소나노튜브가 탄생했다. (SWCNT). 여러 층의 흑연 시트를 사용하면 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)가 생성됩니다.

물론 나노튜브를 만들기 위해 흑연 시트를 굴리며 앉아 있는 사람은 아무도 없습니다. 이들은 종종 다음과 같은 과정을 사용하여 실험실에서 재배됩니다. 화학 기상 증착.

이 과정은 매우 정교한 반응기라는 도구를 사용하여 수행할 수 있지만, 탄소 나노튜브는 표준 화학 실험실에서 비교적 쉽게 만들 수 있습니다. 직경 약 2.5cm의 석영관이 반응기 역할을 하며 노 내부에 삽입된다(로는 물질을 합성하고 처리하는 표준 가열 장치이다). 나노튜브는 석영 튜브 내부 중앙 위치에 배치된 실리콘 웨이퍼에서 성장합니다. 철이나 니켈, 코발트의 얇은 층이 실리콘 웨이퍼에 도포되어 나노튜브를 성장시키는 촉매 역할을 합니다. 메탄, 에탄 또는 아세틸렌과 같은 탄화수소는 용광로에 의해 750-900°C로 가열되는 반응기 튜브를 통해 보내집니다.

나노규모에서 흥미로운 특성을 나타내는 물질의 다른 예를 읽으면서 나노물질에 대해 계속해서 탐구해 보세요. 무기 나노와이어, 덴드리머, 나노입자, 그래핀, 그리고 양자점.