تمتلك الأنابيب النانوية الكربونية النانوية (CNTs) القدرة على استبدال السيليكون في بعض التطبيقات بسبب خواصها الميكانيكية والحرارية والكهربائية الفائقة. ومع ذلك، فإن تحقيق هذه الخصائص في التطبيقات العملية محدود حاليًا بسبب التحديات في التصنيع والتوظيف والتكامل. ولا يزال الانتقال من الإمكانات النظرية إلى الاستخدام العملي مستمراً، حيث تعتبر التطورات في تقنيات ما بعد المعالجة والتشتت حاسمة لنجاح السوق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الملاءمة البيئية للمواد القائمة على الكربون، بما في ذلك النيتروز ثلاثي النيتروز المتسلسل، تجعلها في وضع مناسب للإلكترونيات المستقبلية، على الرغم من أنها تواجه منافسة من مواد الكربون الموصلة الأخرى.
شرح مفصل:
-
الإمكانات النظرية مقابل التحقيق العملي:
-
تتميز الأنابيب النانوية الكربونية بخصائص استثنائية تتفوق نظرياً على خصائص السيليكون، بما في ذلك التوصيل الحراري الأعلى والقوة الميكانيكية والتوصيل الكهربائي. وتجعل هذه الخصائص من الأنابيب النانوية الكربونية النانوية مرشحاً واعداً لاستبدال السيليكون في تطبيقات مختلفة، خاصة في مجال الإلكترونيات حيث الأداء العالي أمر بالغ الأهمية. ومع ذلك، فإن التحقيق الفعلي لهذه الخصائص في تطبيقات العالم الحقيقي محدود حاليًا. يجب تحسين عملية تركيب ومعالجة النانوتينات ثلاثية النيتروز CNTs لضمان احتفاظ المواد بخصائصها المرغوبة عند دمجها في الأجهزة.تحديات التصنيع والدمج:
-
إن تخليق النيتروز النفثالينات هي الخطوة الأولى فقط؛ فالتشغيل والتنقية والفصل على نفس القدر من الأهمية. وتتسم هذه العمليات بالتعقيد وتتطلب تطورات تكنولوجية كبيرة لتكون مجدية اقتصاديًا وقابلة للتطوير. ويناقش التقرير المشار إليه قياس الأنواع المختلفة من النيتروز النفثالينات المدمجة (النيتروزات المدمجة متوسطة الحجم، والنيتروزات المدمجة ذات الفتحات العريضة والنيتروزات المدمجة ذات الفتحات العريضة والنيتروزات المدمجة ذات الفتحات العريضة والنيتروزات المدمجة ذات الفتحات العريضة والنيتروزات المدمجة ذات الفتحات العريضة) والتطورات في تقنيات ما بعد المعالجة، والتي تعتبر ضرورية لنجاح دمج النيتروزات المدمجة في المنتجات التجارية.
-
التطبيقات الناشئة والمنافسة:
-
هناك اتجاه نحو استخدام النانوتينات النفثالينات CNTs في منتجات ذات مقياس كبير مثل الصفائح أو الحجاب أو الخيوط، مما يوفر فرصاً وتحديات جديدة في ترجمة الخصائص النانوية إلى مقاييس أكبر. تُعدّ نانومترات النفثالينات المحاذاة عمودياً (VACNTs) واعدة بشكل خاص بسبب خصائصها متباينة الخواص. ومع ذلك، تواجه هذه النانوتينات أيضًا منافسة من مواد الكربون الموصلة الأخرى مثل ألياف الكربون وأسود الكربون والجرافين. وسيعتمد اعتماد هذه النانوتينات على قدرتها على تقديم مزيج من الخصائص المتفوقة أو الفريدة من نوعها مقارنة بهذه البدائل.الاعتبارات البيئية والتنظيمية:
تُعد الملاءمة البيئية للمواد القائمة على الكربون، بما في ذلك نترات النفثالينات المدمجة CNTs، ميزة كبيرة. تفضل الأطر التنظيمية مثل REACH في أوروبا المواد التي تشكل الحد الأدنى من المخاطر على صحة الإنسان والبيئة. وتدعم هذه البيئة التنظيمية استخدام النيتروز ثلاثي النيتروز في الإلكترونيات المستقبلية، شريطة أن يتم إنتاجها ودمجها بطريقة مستدامة بيئيًا.
