Karbon nano-tüpçükler (CNT) mühendislerin yüksek sıcaklıktaki fırınlarda ürettikleri mikroskobik tüp benzeri yapılardır. CNT’lerin yapıları (ormanlar olarak da bilinir ) tahmin edilemezler ve genellikle şansa kalmışlardır. Şimdi ise, University of Missouri’den araştırmacılar, bu karmaşık yapıların nasıl oluştuğunu tahmin edebilecekleri bir yöntem geliştirdiler. CNT dizilerinin nasıl oluşturulduğunun anlaşılmasıyla, tasarımcılar ve mühendisler ürettikleri malzemelerin cihazlara ve ürünlere daha da uygun olmasını sağlayabilirler.

CNT’ler insan saçından çık daha ince tüpçüklerdir ve çok sayıda üretildiklerinde haliyle ormanlar oluştururlar. Van der Waals kuvvetiyle bir arada bulunan bu ormanlar, sertliğine ya da nasıl sıralandıklarına göre kategorize edilirler. Örneğin, eğer CNT’ler yoğun ve iyi sıralanmışlarsa, üretilen malzeme biçimi değişmez (rigid) olur ve bu da elektrik ya da mekanik uygulamalarda kullanışlı olacağı anlamına gelir. Eğer CNT’ler dağınık halde duruyorlarsa, üretilen malzeme yumuşak olacaktır ve doğal olarak tamamen farklı özelliklere sahip olacaktır.

Halihazırda, CNT ormanlarını analiz eden birçok modelde, sıkıştırıldiklarında ne olduğu ya da üretildikten sonraki termal ve  iletkenlik özellikleri inceleniyor.

Fakat, bu modellerde CNT orman yapısının oluşum süreci yani CNT'lerin orman yapılarının neye göre oluştuğu sorusu dikkate alınmıyor. Makale yazarlarından, Maschmann’ın laboratuvarında yapılan deneyler ise bilim insanlarına, CNT orman yapısının oluşum sürecini anlamalarında ve nihayetinde belirli mekanik, termal ve elektriksel özelliklerle CNT orman yapıları oluşturmalarında yardımcı oluyor.

MU College of Engineering’in başlama fonu ve Missouri Research Board tarafından kaynak sağlanan araştırma Carbon dergisinde yayımlandı.

Makale Referansı:

Matthew R. Maschmann. Integrated simulation of active carbon nanotube forest growth and mechanical compression. Carbon, 2015; 86: 26 DOI: 10.1016/j.carbon.2015.01.013

Kaynak:

University of Missouri-Columbia. (2015, April 9). Engineers now understand how complex carbon nanostructures form. ScienceDaily. Retrieved April 11, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150409182951.htm