F: Welche Elemente sind in Kohlenstoffnanoröhren enthalten?
A: Die CNTs enthielten mehrere Elemente, darunter Hg, Pb, F, Cl und Halogene. Obwohl bekannt ist, dass CNTs aus Kohlebränden unterschiedlicher Qualität entstehen, scheint dies der erste Bericht über natürlich vorkommende CNTs zu sein.
F: Können Kohlenstoffnanoröhren Kugeln stoppen?
A: Die Forscher untersuchten den Zusammenhang zwischen dem Radius der Nanoröhre, der Position, an der die Kugel auftrifft, ihrer Geschwindigkeit und der von der Nanoröhre absorbierten Energie. Mylvaganam und Zhang fanden heraus, dass die Nanoröhren selbst nach mehreren Einschlägen Geschossgeschwindigkeiten von über 2000 m/s standhielten.
F: Was sind Kohlenstoffnanoröhren und ihre Arten?
A: Drei Arten von CNTs sind Sessel-Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Zickzack-Kohlenstoff-Nanoröhrchen und chirale Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Der Unterschied zwischen diesen Arten von Kohlenstoffnanoröhren entsteht dadurch, wie der Graphit während seines Entstehungsprozesses „aufgerollt“ wird.
F: Wie werden Nanoröhren hergestellt?
A: Es wurden Techniken entwickelt, um Kohlenstoffnanoröhren in großen Mengen herzustellen, darunter Lichtbogenentladung, Laserablation, Hochdruck-Kohlenmonoxid-Disproportionierung und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Die meisten dieser Prozesse finden im Vakuum oder mit Prozessgasen statt.
F: Sind Kohlenstoffnanoröhren dasselbe wie Graphen?
A: Kohlenstoffnanoröhren und Graphen sind zwei der zuletzt entdeckten Formen von Kohlenstoff. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Graphen ein einzelner dünnschichtiger 2D-Film ist, während die Kohlenstoffnanoröhren in einem dünnen Film wie eine 3D-Röhre oder ein Zylinder gerollt sind.
F: Ist Kohlenstoffnanoröhre sicher?
A: Mehrere Studien haben gezeigt, dass die orale, intravenöse Injektion und dermale Verabreichung von CNTs beim Menschen zu leichten Entzündungen führen kann. Im Vergleich zu den oben genannten Wegen führt die CNT-Exposition durch Inhalation zu schweren Entzündungen.
F: Sind Kohlenstoffnanoröhren zehnmal stärker als Stahl?
A: Kohlenstoffnanoröhren sind stärker als Stahl. Ihre mechanische Zugfestigkeit kann die von Stahl um das 400-fache übertreffen. Die Wärmekapazität von Kohlenstoffnanoröhren ist extrem hoch. Es ist zwanzigmal stärker als Stahl im Allgemeinen.
F: Was ist besser als Kohlenstoffnanoröhren?
A: Verbundwerkstoffe mit Graphenmischungen können stärker und steifer sein als Verbundwerkstoffe mit Kohlenstoffnanoröhren. Graphen kann seine Eigenschaften auch besser auf ein Material übertragen, mit dem es vermischt wird, als Kohlenstoffnanoröhren. Aufgrund seiner großen Oberfläche erreicht Graphen mehr Kontakt mit dem umgebenden Polymermaterial.
F: Wie erhält man Kohlenstoffnanoröhren?
A: Es wurden Techniken entwickelt, um Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) in großen Mengen herzustellen, darunter Lichtbogenentladung, Laserablation, Hochdruck-Kohlenmonoxid-Disproportionierung und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Die meisten dieser Prozesse finden im Vakuum oder mit Prozessgasen statt.
F: Was ist die Kontroverse mit Kohlenstoffnanoröhren?
A: Wissenschaftler haben gewarnt, dass Kohlenstoffnanoröhren ein ähnliches Krebsrisiko wie Asbest darstellen könnten. Sie sagen, dass die Regierung die Verwendung der Materialien, die in einer Vielzahl von Verbraucherprodukten enthalten sind, einschränken sollte, um die menschliche Gesundheit zu schützen.
F: Sind Kohlenstoffnanoröhren kugelsicher?
A: Die außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften von CNTs, einschließlich Festigkeit, Flexibilität und geringem Gewicht, haben die Entwicklung fortschrittlicher Körperpanzer vorangetrieben, die einen hervorragenden Schutz gegen ballistische Bedrohungen und Einschläge bieten.
F: Warum verwenden wir keine Kohlenstoffnanoröhren?
A: Warum werden sie also nicht häufiger verwendet? Der Chemiker Noe Alvarez von der University of Cincinnati sagte, ein Hindernis sei die frustrierende Unfähigkeit gewesen, Kohlenstoffnanoröhren in einer robusten Verbindung für Sensoren, Transistoren und andere Anwendungen mit Metalloberflächen zu verbinden.
F: Welche toxischen Wirkungen haben Kohlenstoffnanoröhren?
A: Nachdem CNTs über Inhalation, dermale oder orale Wege in den Körper gelangt sind, äußern sich die zugrunde liegenden Mechanismen der CNT-Toxizität in oxidativem Stress, Entzündungsreaktionen, maligner Transformation, DNA-Schäden und -Mutationen, Bildung von Granulomen und interstitieller Fibrose.
F: In welchen drei Produkten können Kohlenstoffnanoröhren verwendet werden?
A: Diese 3D-Gerüste/Architekturen vollständig aus Kohlenstoff können für die Herstellung der nächsten Generation von Energiespeichern, Superkondensatoren, Feldemissionstransistoren, Hochleistungskatalyse, Photovoltaik sowie biomedizinischen Geräten und Implantaten verwendet werden.
F: Was ist ein anderer Name für Kohlenstoffnanoröhren?
A: Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren weisen mehrere konzentrische zylindrische Gitter aus Kohlenstoffatomen auf, während einwandige Kohlenstoffnanoröhren nur einen Zylinder aus Kohlenstoffatomen aufweisen. Buckytube ist ein anderer Name für Kohlenstoffnanoröhren. Zweidimensionaler Graphit wird zu einer zylindrischen Struktur gefaltet oder gerollt, um Nanoröhren zu erzeugen.
F: Welche Probleme gibt es bei Kohlenstoffnanoröhren?
A: Die potenziellen Gesundheitsrisiken der CNT-Exposition wurden erhöht, was auf folgende Gründe zurückzuführen ist: ihre kleine nanoskalige Struktur, die sie reaktiver und toxischer als größere Partikel macht; Ihr hohes Seitenverhältnis und die Art der Exposition ähneln Asbestfasern, was Anlass zur Sorge hinsichtlich ihrer möglichen faserähnlichen Eigenschaften gibt ...
F: Können Kohlenstoffnanoröhren Strahlung blockieren?
A: Mit der Zeit wird das Metall porös und spröde und anfälliger für Brüche. Das MIT-Team fand heraus, dass das Metall durch das Mischen von Kohlenstoffnanoröhren mit dem Metall in Mengen von weniger als zwei Volumenprozent während der Herstellung wesentlich widerstandsfähiger gegen Strahlung wird.
