Наноматериалдардың

Наноматериалдардың ең маңызды түрлерінің бірі-нанотүтікшелер (нанотүтікшелер). Ең көп таралған және зерттелген көміртекті нанотүтікшелер nec (Жапония) зертханаларында графитті электр доғасына бүрку кезінде ашылды

Сонымен қатар, электронды микроскопияның көмегімен диаметрі бірнеше нанометр болатын жіптер табылды, олардың ұзындығы бірден бірнеше микронға дейін болды. Нанотүтікшелер адам шашынан 50-100 мың есе жұқа. Нанотүтікшелер бір немесе бірнеше қабаттардан тұрды, олардың әрқайсысы графиттің алтыбұрышты торы болды. Түтіктердің ұштары жарты шар тәрізді қақпақтармен жабылды,алтыбұрыштар мен бесбұрыштардан тұрады. Нанотүтікшелердің ашылуы ерекше қасиеттері бар материалдарды жасаумен айналысатын зерттеушілердің қызығушылығын тудырды.Шамамен 20 жыл бұрын әйгілі американдық ғылыми фантаст Артур Кларктың "жұмақтың субұрқақтары" романы жарық көрді, онда "ғарыштық лифт" сипатталған-геостационарлық орбитада орналасқан ғарыш кемесін жер бетімен байланыстыратын және орбитаға жүк жеткізуге көмектесетін құрылғы. Фантастикалық Лифттің материалы әлі күнге дейін болмаған Алмаз тәрізді талшық болды. Қазіргі уақытта мұндай ультра ұзын және ауыр кабель үшін материалдың рөліне ең ықтимал үміткер-бұл бір қабатты нанотүтікшелер. "Нанокабель" Жер дейін Айдың бірі жалғыз түтіктер еді намотать на оның өлшемі маковое зернышко. Нанотүтікшелер беріктігі бойынша болаттан 50-100 есе жоғары, тығыздығы алты есе аз. Түтіктер тек күшті ғана емес, сонымен қатар икемді, олардың мінез-құлқындағы қатты резеңке түтіктерге ұқсайды. Нанотүтікшелерден тұратын диаметрі 1 мм жіп 20 тонна салмаққа төтеп бере алады, бұл оның массасынан бірнеше жүз миллиард есе көп.

Нанотүтікшелер-газдарды ішкі қуыстарда қауіпсіз сақтау үшін өте қолайлы материал. Автомобильдің 500 км жүрісіне шамамен 3 кг Н2 қажет; толтырунанотүтікшелері бар" бензин ыдысы " қысыммен тұрақты болуы мүмкін, ал отынды аздап жылыту арқылы алуға болады"бак". Нанотүтікшелердің өсінділері жоғары сыйымды литий ток көздерінің электродтарының біріне материал алу арқылы литиймен толтырылуы мүмкін. Екінші электрод фторланған нанотүтіктерден жасалуы мүмкін. Нанотүтікшелердің кішкентай мөлшері, олардың жоғары беріктігі мен икемділігі электр өткізгіштігімен үйлесіп, туннель микроскопының "зондтарын" тудыруы мүмкін. Нанотүтікшелерді қолдана отырып, компьютерлер үшін жаңа элементтер жасалды. Бұл элементтер кремниймен салыстырғанда құрылғы өлшемдерінің бірнеше тапсырыс бойынша төмендеуін қамтамасыз етеді. Нанотүтікшелер көп ұзамай электронды Эмитенттер ретінде жұмыс істей бастайды. "Орман" нанотүтікшесі тегіс дисплейлердің далалық катод материалы ретінде өте қолайлы.

Соңғы уақытта 3D-элемент оксидтеріне негізделген нанотубулярлық құрылымдарды, атап айтқанда ванадий оксидіне негізделген – бірегей зат, лиотропты сұйық кристалды жүйелерді құрайтын бірнеше Бейорганикалық оксидтердің бірі, оларда таяқша тәрізді бөлшектер осьтік ось бойымен жоғары дәрежеде тапсырыс береді. Мұндай коллоидты ерітінді құрғаған кезде, ішінара реттелген қабатты құрылымы бар ксерогельдер пайда болады, олар қазір ғылым мен техниканың әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары ванадий оксиді негізіндегі гибридті материалдарға каталитикалық, сенсорлық және электрохимиялық жүйелер ретінде қолдануға байланысты үлкен қызығушылық бар. Ванадий (V) және (IV) оксидтерінің неғұрлым перспективалы туындыларының бірі нанотүтікшелер-құрамында молекулалық темплат. Оларды зерттеу ванадий оксидтеріне негізделген материалдар химиясының жаңа бағытының дамуына және осы жүйеге деген қызығушылықтың едәуір артуына әкелді. Бұл бағыттағы негізгі жұмыстар рекордтық нақты сыйымдылығы бар жаңа буынның қайталама ток көздерінің прототиптерін жасау үшін ванадий - әртүрлі органикалық туындылардың оттегі нанотүтікшелерінің, соның ішінде өткізгіш полимерлердің, сондай-ақ Бейорганикалық катиондардың құрылымына араласу әрекеттерімен байланысты. Ванадий оксидінің нанотүтікшелері әрқашан көп қабатты, бұл олардың қалыптасу процесінің ерекшелігімен байланысты. Мысалы, ванадий оксидінің ұзақ тізбекті амин қоспасын гидротермальды өңдеу өнімі-бұралған V-O қабаттары, олар көбінесе ашық қалады. Мұндай түзілімдердің қималарының пішіні асимметриялы, көрші қабаттар арасындағы қашықтық айтарлықтай өзгеруі мүмкін, әдетте ішкі қабырғадан сыртқы қабырғаға дейін артады. VOx - нанотүтікшелердің қабырға құрылымының модельдері оларды vo5 тетраэдрлерімен өзара байланысқан қарама-қарсы жақтарға бағытталған шыңдармен екі қабат ретінде ҰСЫНАДЫ4. Бүгінгі таңда VOx нанотүтікшелерінің барлық қол жетімді түрлері концентрлі түрде тұйық және шиыршық тәрізді бұралатын элементтерді біріктіреді. Бір қабат түтіктің ішкі бөлігін құрайды, ал сыртқы беті әдетте Органикалық заттардың молекулалары орналасқан екі қабаттан тұрады.