Углеродные нанотрубки не получили широкого распространения по нескольким причинам.
Объяснение 5 ключевых причин
1. Механические свойства в макроскопических масштабах
В макроскопических масштабах углеродные нанотрубки часто не проявляют своих фантастических механических свойств.
Вместо этого они ведут себя скорее как хрупкие, мягкие волокна, похожие на графитовые.
Из-за этого они легко режутся более твердыми материалами, такими как сталь.
2. Сравнение воздействия на окружающую среду
Рассматривая экологичность материала, важно сравнить его с альтернативными материалами.
Углеродные нанотрубки, как проводящая углеродная добавка, можно сравнить с сажей и графеном.
Сажа, как правило, имеет более высокие выбросы CO2 и более высокие требования к нагрузке в композитах по сравнению с углеродными нанотрубками и графеном.
Исследование, проведенное компанией Michelin в 2020 году, показало, что шины, армированные углеродными нанотрубками, выделяют меньше наночастиц по сравнению с другими наноуглеродами.
Однако методы производства графена также имеют свои проблемы, такие как неэффективность использования энергии, высокая потребность в воде и использование агрессивных химикатов.
3. Потенциальное применение в "зеленых" технологиях
Несмотря на то, что углеродные нанотрубки пока не нашли широкого применения, они могут использоваться в ряде "зеленых" технологий.
Их можно использовать в таких областях, как бетон, пленки, электроника и особенно в литий-ионных батареях.
Углеродные нанотрубки играют ключевую роль в качестве проводящих добавок в литий-ионных батареях, особенно на катоде в составе проводящей пасты.
Их потенциал изучается для использования в батареях нового поколения, таких как литий-воздушные или литий-серные батареи, а также в металлических литиевых анодах.
4. Оценка жизненного цикла
Чтобы определить, можно ли считать углеродные нанотрубки "зеленым" материалом, необходимо рассмотреть все аспекты их жизненного цикла - от сырья, производственных процессов до конечной утилизации.
Также необходимо провести сравнение с другими проводящими углеродными добавками.
Важно убедиться, что производительность, цена и другие показатели углеродных нанотрубок сопоставимы с традиционными методами производства.
5. Текущие ограничения и будущий потенциал
В заключение следует отметить, что углеродные нанотрубки не нашли широкого применения из-за того, что в макроскопических масштабах они ведут себя как хрупкие и мягкие волокна.
Однако они обладают потенциалом для создания "зеленых" технологий, особенно в литий-ионных батареях.
Экологичность углеродных нанотрубок зависит от их жизненного цикла и сравнения с альтернативными материалами.
Продолжайте исследовать, обратитесь к нашим экспертам
Раскройте потенциал углеродных нанотрубок вместе с KINTEK!
Наше инновационное лабораторное оборудование поможет вам преодолеть трудности, связанные с их производством и использованием.
С помощью наших передовых технологий вы сможете эффективно производить углеродные нанотрубки и графен, минимизируя при этом потребление воды и снижая потребность в агрессивных химических веществах.
Сделайте шаг навстречу "зеленым" технологиям и совершите революцию в таких отраслях, как электрификация автомобилей, вместе с KINTEK.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших решениях!
