I nanocarburi sono un affascinante gruppo di materiali con proprietà uniche che li rendono ideali per un'ampia gamma di applicazioni. Questi materiali fanno parte della più ampia categoria dei nanomateriali di carbonio, ciascuno con le proprie caratteristiche e i propri usi.
7 tipi principali di nanocarburi spiegati
1. Nanotubi di carbonio (CNT)
I nanotubi di carbonio sono strutture cilindriche con diametri tipicamente nell'ordine dei nanometri.
Possono essere a parete singola (SWCNT) o a parete multipla (MWCNT).
Gli SWCNT sono costituiti da un singolo strato di grafene, mentre gli MWCNT sono composti da più cilindri concentrici di grafene.
I CNT sono noti per la loro eccezionale conducibilità elettrica e termica, per la loro resistenza meccanica e sono utilizzati nell'elettronica, nei compositi e nei dispositivi di stoccaggio dell'energia.
2. Il grafene
Il grafene è un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo bidimensionale a nido d'ape.
È famoso per la sua elevata conducibilità elettrica, termica e meccanica.
Il grafene è utilizzato in varie applicazioni, tra cui l'elettronica, i compositi e come agente di rinforzo nei materiali.
3. Fullereni
I fullereni sono molecole di forma sferica, ellissoidale o tubolare composte interamente da carbonio.
Il fullerene più comune è la molecola C60, nota anche come buckminsterfullerene, che ha una struttura simile a un pallone da calcio.
I fullereni sono utilizzati nella scienza dei materiali, nell'elettronica e nella medicina, in particolare nei sistemi di somministrazione di farmaci.
4. Nanofile di carbonio (CNF)
I nanofiltri di carbonio sono materiali fibrosi con una nanostruttura cilindrica.
Hanno una struttura microcristallina grafitica e sono noti per la loro elevata area superficiale, la conduttività elettrica e le proprietà meccaniche.
I CNF sono utilizzati nei compositi, negli elettrodi e nei sistemi di filtrazione.
5. Carbonio derivato da carburo (CDC)
Il carbonio derivato da carburi è prodotto dall'estrazione selettiva dei metalli dai carburi metallici.
Si ottiene così un materiale ricco di carbonio con un'elevata area superficiale e una struttura dei pori regolabile.
I CDC sono utilizzati in applicazioni come l'accumulo di energia, la catalisi e la separazione dei gas.
6. Nano-ione di carbonio (CNO)
I nano-ioni di carbonio sono nanoparticelle di carbonio sferiche costituite da strati concentrici di grafene.
I CNO trovano applicazione nella catalisi, nello stoccaggio dell'idrogeno e come lubrificanti grazie alla loro struttura e alle loro proprietà uniche.
7. MXeni
Anche se non sono puramente carbonio, gli MXeni sono una classe di materiali bidimensionali composti da carburi, nitruri o carbonitruri dei primi metalli di transizione.
Hanno proprietà simili al grafene e sono utilizzati per l'accumulo di energia, la schermatura delle interferenze elettromagnetiche e come catalizzatori.
Ognuno di questi nanocarburi offre proprietà uniche che li rendono adatti ad applicazioni specifiche, che vanno dall'elettronica e dall'immagazzinamento di energia alle tecnologie biomediche e ambientali.
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