لا تُستخدم الأنابيب النانوية الكربونية على نطاق واسع لعدة أسباب.
شرح 5 أسباب رئيسية
1. الخواص الميكانيكية في المقاييس العيانية
لا تُظهر الأنابيب النانوية الكربونية في المقاييس العيانية خواصها الميكانيكية الرائعة.
وبدلاً من ذلك، فإنها تتصرف مثل الألياف الهشة والناعمة المشابهة لألياف الجرافيت.
وهذا يجعلها سهلة القطع بواسطة مواد أكثر صلابة مثل الفولاذ.
2. مقارنة التأثير البيئي
عند النظر في الطبيعة الخضراء لمادة ما، من المهم مقارنتها بالمواد البديلة.
يمكن مقارنة الأنابيب النانوية الكربونية، باعتبارها مادة مضافة للكربون الموصّل، بأسود الكربون والجرافين.
عادةً ما يكون لأسود الكربون انبعاثات أعلى من ثاني أكسيد الكربون ومتطلبات تحميل أعلى في المركبات مقارنةً بأنابيب الكربون النانوية والجرافين.
وقد أظهرت دراسة أجرتها ميشلان في عام 2020 أن الإطارات المعززة بأنابيب الكربون النانوية تحتوي على انبعاثات جسيمات نانوية أقل مقارنةً بالكربونات النانوية الأخرى.
ومع ذلك، فإن طرق إنتاج الجرافين لها أيضًا مشاكلها الخاصة، مثل عدم كفاءة الطاقة، ومتطلبات المياه العالية، واستخدام المواد الكيميائية القاسية.
3. التطبيقات المحتملة في التقنيات الخضراء
على الرغم من أن الأنابيب النانوية الكربونية قد لا تستخدم على نطاق واسع، إلا أنها تمتلك القدرة على تمكين العديد من التقنيات الخضراء.
فيمكن استخدامها في تطبيقات مثل الخرسانة والأفلام والإلكترونيات وخاصة في بطاريات أيونات الليثيوم.
وتلعب الأنابيب النانوية الكربونية دورًا رئيسيًا كإضافات موصلة في بطاريات الليثيوم أيون، خاصة في المهبط كجزء من العجينة الموصلة.
وقد تمت دراستها لإمكانياتها في بطاريات الجيل التالي مثل بطاريات الليثيوم والهواء أو بطاريات الليثيوم والكبريت، بالإضافة إلى أنودات معدن الليثيوم.
4. تقييم دورة الحياة
لتحديد ما إذا كان من الممكن اعتبار الأنابيب النانوية الكربونية مادة خضراء، يجب النظر في جميع جوانب دورة حياتها، من المواد الخام إلى عمليات الإنتاج إلى الاستخدام النهائي.
كما يجب إجراء مقارنات مع إضافات الكربون الموصلة الأخرى.
ومن المهم التأكد من أن الأداء والسعر والمقاييس الأخرى للأنابيب النانوية الكربونية قابلة للمقارنة مع طرق الإنتاج التقليدية.
5. القيود الحالية والإمكانات المستقبلية
في الختام، لا يتم استخدام الأنابيب النانوية الكربونية على نطاق واسع بسبب سلوكها كألياف هشة وناعمة على المقاييس العيانية.
ومع ذلك، فإن لديها القدرة على تمكين التقنيات الخضراء، لا سيما في بطاريات الليثيوم أيون.
وتعتمد الطبيعة الخضراء للأنابيب النانوية الكربونية على دورة حياتها ومقارنتها بالمواد البديلة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لإمكانات الأنابيب النانوية الكربونية مع KINTEK!
معداتنا المختبرية المبتكرة يمكن أن تساعدك في التغلب على التحديات المرتبطة بإنتاجها واستخدامها.
من خلال تقنيتنا المتطورة، يمكنك إنتاج الأنابيب النانوية الكربونية 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!
