لا يتم استخدام أنابيب الكربون النانوية على نطاق واسع لعدة أسباب. أولاً، على المقاييس العيانية، لا تظهر الأنابيب النانوية الكربونية في كثير من الأحيان خواصها الميكانيكية الرائعة، وبدلاً من ذلك تتصرف مثل الألياف الهشة والناعمة المشابهة لألياف الجرافيت. وهذا يجعلها سهلة القطع بمواد أكثر صلابة مثل الفولاذ.
بالإضافة إلى ذلك، عند النظر في الطبيعة الخضراء للمادة، من المهم مقارنتها بالمواد البديلة. يمكن مقارنة أنابيب الكربون النانوية، باعتبارها مادة مضافة للكربون موصلة، بأسود الكربون والجرافين. يحتوي أسود الكربون عادة على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى ومتطلبات تحميل أعلى في المواد المركبة مقارنة بأنابيب الكربون النانوية والجرافين. أظهرت دراسة أجرتها ميشلان في عام 2020 أن الإطارات المعززة بأنابيب الكربون النانوية تحتوي على كميات أقل من الجسيمات النانوية مقارنة بالمركبات الكربونية النانوية الأخرى. ومع ذلك، فإن طرق إنتاج الجرافين لها أيضًا مشكلاتها الخاصة، مثل عدم كفاءة الطاقة، وارتفاع متطلبات المياه، واستخدام المواد الكيميائية القاسية.
في حين أن أنابيب الكربون النانوية قد لا تستخدم على نطاق واسع، إلا أنها تمتلك القدرة على تمكين العديد من التقنيات الخضراء. ويمكن استخدامها في تطبيقات مثل الخرسانة والأفلام والإلكترونيات، وخاصة في بطاريات الليثيوم أيون. تلعب الأنابيب النانوية الكربونية دورًا رئيسيًا كإضافات موصلة في بطاريات الليثيوم أيون، خاصة عند الكاثود كجزء من العجينة الموصلة. وقد تمت دراستها لمعرفة إمكاناتها في بطاريات الجيل التالي مثل بطاريات الليثيوم-هواء أو بطاريات الليثيوم-الكبريت، وكذلك أنودات معدن الليثيوم.
لتحديد ما إذا كان من الممكن اعتبار أنابيب الكربون النانوية مادة خضراء، يجب مراعاة جميع جوانب دورة حياتها، بدءًا من المواد الخام وحتى عمليات الإنتاج وحتى الاستخدام النهائي. وينبغي أيضًا إجراء مقارنات مع إضافات الكربون الموصلة الأخرى. ومن المهم التأكد من أن الأداء ونقطة السعر والمقاييس الأخرى لأنابيب الكربون النانوية قابلة للمقارنة مع طرق الإنتاج التقليدية.
في الختام، لا يتم استخدام أنابيب الكربون النانوية على نطاق واسع بسبب سلوكها كألياف هشة وناعمة على المقاييس العيانية. ومع ذلك، فإن لديهم القدرة على تمكين التقنيات الخضراء، وخاصة في بطاريات الليثيوم أيون. تعتمد الطبيعة الخضراء لأنابيب الكربون النانوية على دورة حياتها ومقارنتها بالمواد البديلة.
أطلق العنان لإمكانات أنابيب الكربون النانوية مع KINTEK! يمكن أن تساعدك معداتنا المعملية المبتكرة في التغلب على التحديات المرتبطة بإنتاجها واستخدامها. بفضل تقنيتنا المتطورة، يمكنك إنتاج أنابيب الكربون النانوية والجرافين بكفاءة، مع تقليل استخدام المياه وتقليل الحاجة إلى المواد الكيميائية القاسية. اتخذ خطوة نحو التقنيات الخضراء وأحدث ثورة في صناعات مثل كهربة السيارات مع KINTEK. اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد عن حلولنا!
