تشمل البدائل للأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) كمواد مضافة للكربون الموصلة في المقام الأول أسود الكربون والجرافين. ولكل مادة من هذه المواد مجموعة من المزايا والتحديات الخاصة بها عند مقارنتها بأنابيب الكربون النانوية CNTs.
أسود الكربون:
يشيع استخدام أسود الكربون الأسود في تطبيقات مختلفة، خاصة في صناعة الإطارات. وعادة ما يكون له انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى لكل كيلوغرام مقارنة بكل من الجرافين ورابع النفثالينات CNTs، ويتطلب تحميلًا أعلى في المركبات. أظهرت دراسة أجرتها ميشلان في عام 2020 أن الإطارات المعززة بتقنية CNTs تطلق عددًا أقل من الجسيمات النانوية مقارنة بتلك التي تستخدم مركبات نانوية أخرى. وهذا يشير إلى أن CNTs قد تكون خيارًا أكثر صداقة للبيئة في هذا التطبيق.الجرافين:
يحظى الجرافين، وهو مادة ثنائية الأبعاد، بتقدير كبير لخصائصه ولكنه يواجه مشاكل تتعلق بطريقة إنتاجه. فالطريقة "من الأعلى إلى الأسفل"، مثل طريقة هامر، تستهلك الكثير من الطاقة، وتتطلب كميات كبيرة من المياه، وتنطوي على استخدام مواد كيميائية قاسية. وتجعل هذه العوامل إنتاج الجرافين أقل ملاءمة للبيئة وربما أكثر تكلفة من نترات التيريفثاليث الكربونية المدمجة.
المقارنة واعتبارات السوق:
عند النظر في اعتماد هذه المواد، فإن الجمع بين الخصائص والأثر البيئي أمر بالغ الأهمية. توفر نترات النفثالينات المدمجة قوة ميكانيكية عالية وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات من المواد الإنشائية إلى الإلكترونيات. يتوسع سوق هذه المواد، خاصة في التقنيات الخضراء مثل بطاريات الليثيوم أيون، حيث تعمل كإضافات موصلة تعزز أداء البطاريات.
التركيب والتطبيقات:
