پروژه نانولوله های کربنی

فهرست مطالب :

چکیده 1

مقدمه: 3

فصل اول :

1 تولید نانولوله های کربنی با سوزاندن گیاهان: 6

فصل دوم :

1 انتقال گرما به وسیله نانوسیالات…. 9

2  تهیه نانوسیالات…. 11

3  انتقال حرارت در سیالات ساکن.. 13

4  جریان، جابه‌جایی و جوشش….. 16

5  هدایت حرارتی نانوسیال.. 18

6  چشم‌انداز. 19

فصل سوم :

1  محققان با نانو لوله‌های کربن نخستین مدارالکترونیک تک مولکولی را ساختند : 22

2پژوهشگران ایرانی موفق به افزایش شار و انرژی مغناطیسی نانوآلیاژ مغناطیسی شدند: ……………………………………………………23

3 نانولوله‌های پلیمری پایدار با کاربردهای نانو زیست‌فن‌آوری تولید شد : 26

فصل چهارم :

1خوردگی در جهان نانو : 30

3فناوری نانو چیست و چه اثری در آینده جهان خواهد داشت؟. 32

4 حفظ خواص نانولوله‌های کربنی متصل شده با افزودن هیدروژن (86/01/19 ) 39

5  روشی برای تلخیص نانو لوله های نارس  (86/01/28 ) 41

6 ساخت نانو مدارهای رایانه‌ای نانو لوله ای  (86/02/01 ) 42

7  رشد قطعات بریده شده نانولوله‌های کربنی (85/10/29 ) 42

8  مشاهده نانولوله‌های کربنی با پرتوهای الکترونی (85/03/01 ) 46

9  انحناپذیری نانولوله‌ها، عاملی جهت کلیدزنی (84/09/13 ) 49

10  ساخت جلیقه‌های ضدگلوله به کمک نانولوله‌کربنی (85/11/08 ) 51

11  نانو لوله‌های کربنی جاذب با آستانه تراوایی کمتر (84/06/03 ) 54

فصل پنجم :

1 جابه‌جایی شکاف انرژی نانولوله‌های کربنی با دما (85/02/27 ) 57

2   عامل‌دار کردن نانولوله‌ها بدون کاهش هدایت الکتریکی آنها (85/07/17 ) 58

3 غیرسمی‌کردن نانو لوله‌های کربنی با پوشش‌دار کردن آنها (85/03/10 ) 60

4خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی از طریق فرآیند مبتنی بر لیزر (85/10/30 ) 63

5رشد نانو لوله‌های کربنی با روش CVD در دمای پایین (85/06/07 ) 66

فصل ششم :

1 پر نمودن نانو لوله های نیترید بور (82/04/04 ) 68

2 نانو لوله‌های کربنی داغترین موضوع در فیزیک (85/03/03 ) 69

3 تولید نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره به وسیله یک فرآیند پلاسمای منحصر به فرد 84/02/25 ) 71

4 معرفی پایان نامه :سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا (85/12/24 ) 73

5   تشخیص و شناسایی بخارهای شیمیایی به کمک نانولوله‌های کربنی (84/02/21 ) 75

روبرت ای فریتاس…. 77

6  نخستین کنگره بین المللی نانو فناوری و کابردهای آن.. 78

7 نانولوله کربنی.. 82

8  نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (85/10/17 ) 83

9 کاربرد نانولوله‌ها در پیل‌های خورشیدی… 86

فصل هفتم.. 95

1 تأثیر فناوری‌نانو بر بازارهای انرژی ‏ (85/12/24 ) 96

3 سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا 100

4  نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (85/10/17 ) 101

واکنش‌های جدید.. 106

مسیر انتقال کوتاه 111

5 مزایای الکترودهای نانوساختار برای تجهیزات ذخیره انرژی پرسرعت…. 115

6  استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. 115

7  چالش‌های استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. 118

9  روش‌ها و ابزار اندازه‌گیری برای مشخصه‌یابی نانولوله‌های کربنی.. 121

10 کش آمدن نانولوله‌های کربنی؛ زیربنای توسعه نسل آینده نیمه‌‌‌رساناها و نانوکامپوزیت‌ها (85/01/14 ) 129

11  ساخت نانوسیم‌های مقاوم با ساختار هیبریدی جدید (85/11/29 ) 130

12 نانو لوله کربنی ……………………………………………………….133

فصل هشتم :

1خواص نانولوله کربنی……………………………………………………………………………..135

2کاربرد نانوتیوب در صنعت ساختمان…………………………………………………………..135

3دلایل رجحان نانولوله کربنی عبارتند از :………………………………………………………136

منابع ………………………………………………………………………

 

چکیده

تحقیقات اخیر روی نانوسیالات، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوذرات و یا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان می‌دهد. از دیگر تفاوت‌های این نوع سیالات، تابعیت شدید هدایت حرارتی از دما، همچنین افزایش فوق‌العاده فلاکس حرارتی بحرانی در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از نانوسیالات نتایج قابل بحثی است که به عنوان مثال می‌توان به انطباق نداشتن افزایش هدایت حرارتی با تئوری‌های موجود اشاره کرد. این امر نشان دهنده ناتوانی این مدل ها در پیش‌بینی صحیح خواص نانوسیال است. بنابراین برای کاربردی کردن این نوع از سیالات در آینده و در سیستم‌های جدید، باید اقدام به طراحی و ایجاد مدل‌ها و تئوری‌هایی شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهای سیالیت نانوذرات و تصحیحات مربوط به آن کرد

سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو باشد. با پیشرفت فناوری در صنایعی مانند میکروالکترونیک که در مقیاس‌های زیر صد نانومتر عملیات‌های سریع و حجیم با سرعت‌های بسیار بالا (چند گیگا هرتز) اتفاق می‌افتد و استفاده از موتورهایی با توان و بار حرارتی بالا اهمیت به سزایی پیدا می‌کند، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند. نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش 40 و 150 درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند [2] [3]؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیون‌های معمولی، به غلظت‌های بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است؛ این در حالی است که مشکلات رئولوژیکی و پایداری این سوسپانسیون‌ها در غلظت‌های بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت می‌شود. در برخی از تحقیقات، هدایت حرارتی نانوسیالات، چندین برابر بیشتر از پیش‌بینی تئوری‌ها است. از دیگر نتایج بسیار جالب، تابعیت شدید هدایت حرارتی نانوسیالات از دما [4] [5] و افزایش تقریباً سه برابری فلاکس حرارتی بحرانی آنها در مقایسه با سیالات معمولی است.

مقدمه:

نانولوله‌های کربنی به عنوان یکی از دو جایگزین اصلی سیم‌ها در داخل تراشه‌ها و دیگر اجزاء الکترونیکی در دهه آینده مطرح هستند. این ساختارها نه تنها هادی خوبی برای الکتریسته هستند، بلکه فوق‌العاده کوچک‌اند، بطوری که به سازندگان اجازه استفاده از میلیاردها ترانزیستور را در یک تراشه می‌دهند.

امروزه نانولوله‌ها را می‌توان تنها در آزمایشگاه و به میزان اندک تولید کرد. دستیابی به روش‌های تولید انبوه، سالها به طول می‌انجامد.

در روش کاتالیست فلزی، نیکل، آهن یا کبالت همراه با اتمهای کربن تا ذوب شدن فلز حرارت داده می‌شوند، سپس نانولوله‌های تک‌دیواره بر روی سطح فلز مذاب تشکیل می‌شوند.

متأسفانه در این روش ذرات فلزی به نانولوله‌ها چسبیده و آنها را مغناطیسی کرده و برای استفاده در ترانزیستورها غیرقابل استفاده می‌گردانند. آویریس می‌گوید: “در هر نانولوله ذره‌ای از فلز وجود دارد که برای زدودن آنها باید نانولوله‌ها را در اسیدنیتریک جوشانید که این عمل باعث تخریب نانولوله‌ها می‌گردد.”

در روش ابداعــی شرکتIBM نانولوله‌ها تخریب نمی‌شوند. پژوهشگران، کریستالی که از لایه‌های سیلیکون و کربن تشکیل یافته را تا 1650 درجة سانتیگراد حرارت دادند. این عمل باعث تبخیر سیلیکون و باقی ماندن لایه‌‌ای از کربن می‌گردد. از آنجا که کربن از قبل به سیلیکون متصل شده است، پس از تبخیر سیلیکون، برای پیوند با مواد دیگر آزاد می‌شود. در این حالت، پیوند کربن با خودش، موجب تشکیل لوله‌های کربنی می‍شود.

آویریس می‌گوید، ساختار اتمی که این لوله‌های کربنی اختیار می‌کنند بعداً به صورت الگویی برای آرایش لوله‌ها به کار می‌رود به طوری که می‌توان از آنها در ساخت پردازشگرها استفاده کرد. این ساختارها برای ایجاد ترانزیستور باید به صورت شبکه‌هایی از خطوط موازی تشکیل شوند.