ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนคือท่อนาโนคาร์บอนแสดงคุณสมบัติของโลหะหรือสารกึ่งตัวนำ ในขณะที่กราฟีนแสดงลักษณะกึ่งโลหะ
ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน และโดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล่านี้จะวัดด้วยมาตราส่วนนาโนเมตร กราฟีนคืออัลโลโทรปของคาร์บอนที่เกิดขึ้นเป็นแผ่นสองมิติ
ท่อนาโนคาร์บอนคืออะไร
ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน และโดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล่านี้จะวัดด้วยมาตราส่วนนาโนเมตรท่อนาโนคาร์บอนมักหมายถึงท่อนาโนคาร์บอนผนังด้านเดียว ซึ่งเป็นชนิดของอัลโลโทรปของคาร์บอนที่มีคุณสมบัติเป็นสื่อกลางถึงฟูลเลอรีนและกราฟีนแบน
คุณสมบัติและการใช้งานท่อนาโนคาร์บอน
ท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติเฉพาะที่แตกต่างกัน รวมถึงแถบคาดที่เปลี่ยนแปลงจากศูนย์ถึง 2 eV พฤติกรรมของโลหะในการนำไฟฟ้า ความต้านทานแรงดึงสูง ทั้งลักษณะโลหะหรือสารกึ่งตัวนำตามแกนของท่อ การดูดกลืนแสงที่มีประโยชน์ การเรืองแสง และ คุณสมบัติทางสเปกโตรสโกปีรามัน การนำความร้อนที่ดีมาก การเกิดข้อบกพร่องทางผลึกศาสตร์ ฯลฯ
เมื่อพิจารณาถึงการใช้วัสดุนี้ จะมีประโยชน์ในรูปแบบจำนวนมาก เช่น เส้นใยคอมโพสิตในพอลิเมอร์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกล ความร้อน และทางไฟฟ้า การผลิต “เทปตุ๊กแก” เคล็ดลับสำหรับโพรบกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ทำหน้าที่เป็น นั่งร้านสำหรับการเจริญเติบโตของพันธะระหว่างวิศวกรรมเนื้อเยื่อ ฯลฯ
กราฟีนคืออะไร
กราฟีนคืออัลโลโทรปของคาร์บอนที่เกิดขึ้นเป็นแผ่นสองมิติ ซึ่งสามารถตั้งชื่อได้ว่าเป็น “โครงตาข่ายหกเหลี่ยมสองมิติ” นอกจากนี้ยังเป็นอโรมาติกโมเลกุลขนาดใหญ่อย่างอนันต์ มีเส้นทางการผลิตกราฟีนที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงวิธีการทางกล การแยกคาร์บอนในชั้นเดียว วิธีทางเคมี การสะสมไอเคมี การลดคาร์บอนไดออกไซด์ วิธีการพ่นด้วยความเร็วเหนือเสียง วิธีเลเซอร์ การฝังไอออน และการผลิตกราฟีนที่เข้ากันได้กับ CMOS
คุณสมบัติและการใช้กราฟีน
วัสดุนี้มีคุณสมบัติเฉพาะตัวซึ่งรวมถึงโครงสร้างที่แข็งแรงของกราฟีนเมื่อเทียบกับความหนาที่แข็งแรงกว่าเหล็กกล้า ความสามารถในการนำความร้อนและไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความสามารถในการเผาไหม้ที่อุณหภูมิต่ำมาก ใกล้ความโปร่งใส โครงสร้างที่ซับซ้อนของโครงสร้างกราฟีน และไดอะแมกเนติกไม่เชิงเส้น นอกจากนี้ กราฟีนยังมีการสั่นของควอนตัมขนาดใหญ่ อะตอมของคาร์บอนที่ขอบของแผ่นกราฟีนมีปฏิกิริยาทางเคมีจำเพาะ และข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้างแผ่นของแผ่นกราฟีนสามารถปรับปรุงปฏิกิริยาทางเคมีได้นอกจากนี้ แผ่นกราฟีนเหล่านี้มักจะซ้อนกันเป็นโครงสร้างกราไฟต์
แต่ละอะตอมในแผ่นกราฟีนเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดสามแห่งผ่านพันธะเคมีซิกมาและยังมีส่วนทำให้เกิดอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งในแถบการนำไฟฟ้าที่มีอยู่ระหว่างโครงสร้างทั้งแผ่น แถบนำไฟฟ้าประเภทนี้ทำให้โครงสร้างกราฟีนเป็นกึ่งโลหะที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ผิดปกติซึ่งสามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีสำหรับอนุภาคสัมพัทธภาพมวลน้อย
รูปที่ 01: กราฟีนออกไซด์ชั้นเดียวที่ผ่านการบำบัดด้วยสารเคมีที่อุณหภูมิสูง
มีการใช้งานที่แตกต่างกันของกราฟีน ซึ่งรวมถึงใช้เป็นตัวนำที่โปร่งใสและยืดหยุ่นได้ ซึ่งสามารถมีบทบาทสำคัญในการใช้งานวัสดุ/อุปกรณ์ (เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ ไดโอดเปล่งแสง แผงสัมผัส และหน้าต่างอัจฉริยะ หรือโทรศัพท์
ท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนต่างกันอย่างไร
ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน และโดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล่านี้จะวัดด้วยมาตราส่วนนาโนเมตร กราฟีนเป็นอัลโลโทรปของคาร์บอนที่เกิดขึ้นเป็นแผ่นสองมิติ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนคือท่อนาโนคาร์บอนแสดงคุณสมบัติของโลหะหรือสารกึ่งตัวนำ ในขณะที่กราฟีนแสดงลักษณะกึ่งโลหะ
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้สรุปความแตกต่างระหว่างท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – ท่อนาโนคาร์บอนกับกราฟีน
ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน และโดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล่านี้จะวัดด้วยมาตราส่วนนาโนเมตร กราฟีนเป็นอัลโลโทรปของคาร์บอนที่เกิดขึ้นเป็นแผ่นสองมิติ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนคือท่อนาโนคาร์บอนแสดงคุณสมบัติของโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์ในขณะที่กราฟีนแสดงลักษณะกึ่งโลหะ