Buckytubes-了解他们的惊人特性

背景

这个故事的开始很多次。1985年，一系列事件导致了意外且计划外的实验与一种新型显微镜，导致发现了纯粹由碳制成的新分子 - 化学家认为，没有其他东西可以学习。Buckyballs - 以足球形状排列的六十个碳原子 - 已经被发现，更不用说物理和物质世界的化学世界永远不会相同。

石墨烯

要了解为什么BuckyTub具有他们的不可思议的属性，我们必须首先看一下管子的构建块。首先考虑石墨。虽然长期以来考虑了家谱中的钻石的可怜兄弟，但石墨的特性却更加丰富。就像那个从未上大学的企业家儿子一样，尽管出现了令人印象深刻的外观，但仍超出了所有期望，但它还是有钱人。但是，为此，我们将重点放在一个名为的一层石墨上石墨烯，其中碳原子在六角形中排列，就像鸡线一样。石墨烯具有作为原子的最密集的二维包装的区别。在原子的基础上，没有2-D切片或任何其他材料都浓密。这是该网络中碳碳键的特殊性质，使石墨烯具有任何板的最高刚度。

机械性能

现在，将此纸拿出来，通过无缝连接两个相反的边缘将其包裹在管中。现在，您的管子具有最大的刚度，无论是张力还是弯曲。许多材料很欧洲杯足球竞彩僵硬（尽管不那么僵硬），但是易碎了，以至于通常没有用。（同样，大多数不脆弱的材料，例如欧洲杯足球竞彩蜘蛛丝（蜘蛛丝），可以超出其静止长度约30％，这并不是特别强。它们的静止长度的百分比可以弯曲，甚至可以绑在一起，甚至没有释放，没有产生的缺陷！这种前所未有的刚度和韧性的组合使杆型在张力方面是最强的已知纤维 - 比高强度钢强100倍，重量是六分之一！这是非凡的东西。

导热系数

赞誉并非以Buckytubes的机械优点结束。这些管子也是最著名的热量导体，现已被证明超过了以前的获胜者钻石。然而，与散装钻石不同，其在各个方向上的导热率相同，Buckytubes的传导热量要比从管到管的侧向轴的沿管轴的速度好得多。因此，buck骨的宏观晶体，其中的管子被包装在一起，沿着同一方向互相奔跑，带管端的侧面会感觉像金属一样冷，而另一侧则像木头一样好的热绝缘子。

电导率

但是，BuckyTubes真正执行的地方是其电导率。平面石墨烯片中的碳的结合方式是释放每个碳原子一个电子以自由徘徊，而不是留在其“家”原子附近。这是在金属中发生的情况，其中有些电子不与其供体原子有很强的结合，但可以轻松地以这种方式拉动或在电场的影响下（例如，当在金属上施加电压时获得）。石墨烯的详细量子力学导致半学，这种情况仅在平面电导率中仅适度，类似于较差的金属铅。

但是，当滚成一个完美的管子时，由于量子力学和对称性，再次发生了奇妙的事情。当将石墨烯片卷起时，使垂直于管轴的碳碳键时，所得的电子结构变成了真正的金属，例如铜或金。这是分子是真正的金属导体的第一个也是唯一的实例。滚动石墨烯板的其他方式产生的半导体管道具有很小的间隙，以至于在超过绝对零的几个程度上具有高电导率，或者与硅的电导率相似。

这些令人难以置信的材料属性中的任何一种都将在许多应用中提供BuckyTubes的用途。这组合然而，财产使它成为一种奇妙的材料，它将进入无数的技术，从而使生命和地球变得更好。申请，例如导电塑料。

资料来源：碳纳米技术公司

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