Структура.

Идеальная нанотрубка представляет собой свёрнутую в цилиндр графитовую плоскость, то есть поверхность, выложенную правильными шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода. Многослойные нанотрубки отличаются от однослойных значительно более широким разнообразием форм и конфигураций, а однослойные имеют чисто металлическую структуру. Разнообразие структур проявляется как в продольном, так и в поперечном направлении. Для всех многослойных структур характерно значение расстояния между соседними графитовыми слоями, близкое к величине 0,34 нм, присущей расстоянию между соседними плоскостями кристаллического графита.

Реализация той или иной структуры многослойных нанотрубок в конкретной экспериментальной ситуации зависит от условий синтеза.

Свойства нанотрубок:

• редкостно прочный материал, как на растяжение, так и на изгиб, под действием механических напряжений, превышающих критические перестраиваются;

• электрические (проводники или полупроводники);

• магнитные;

• оптические (испускание фотона).

Полупроводниковыемодификацииуглеродныхнанотрубок являются прямозонными полупроводниками. Это означает, что в них может происходить непосредственнаярекомбинацияэлектрон-дырочных пар, приводящая к испусканиюфотона. Прямозонность автоматически включает углеродные нанотрубки в число материаловоптоэлектроники.

Электропроводность и датчики механической нагрузки

Электропроводность углеродных нанотрубок зависит от величины приложенной нагрузки. Это позволяет создавать на их основе новый класс сверхминиатюрных измерительных приборов и датчиков.

Принцип основан на линейной зависимости электрического сопротивления нанотрубки от механической нагрузки, которая, в свою очередь, пропорциональна избыточному давлению.

Преимущества таких наноэлектромеханических систем - малые размеры и высокая чувствительность.

Недостаток - плохая воспроизводимость параметров при массовом производстве.

Применение

• очень прочные микроскопические стержни и нити, композитные материалы, нановесы;

• часть физического прибора - это "насаживание" ее на острие

• один из основных материалов наноэлектроники;

• применения в микроэлектронике;

• мониторинг окружающей среды, в военных, медицинских и биотехнологических целях;

• создание полупроводниковых гетероструктур: структур типа металл/полупроводник или стык двух разных полупроводников;

• трос для космического лифта;

• компьютерная индустрия;

• вариант хранения информации.

• для создания соединений между биологическими нейронами и электронными устройствами в новейших нейрокомпьютерных разработках;

• микроскопические контейнеры для перевозки химически или биологически активных веществ;

• фармакология;

• преобразователи;

Фуллерены – это совершенно новый тип молекулярной формы углерода.

Атомы углерода расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, покрывающих поверхность сферы или сфероида. Могут содержать 28, 32, 50, 60, 70, 76 и т.д. молекул. Молекула фуллерена обладает сферической сопряженной p-электронной системой, при этом большое число доступных реакционных центров приводит к наличию огромного числа теоретически возможных изомеров, из которых, в силу тех или иных причин, реализуются на практике крайне немногие.