Khái niệm ống nano Carbon là một công nghệ được được kỳ vọng sẽ được ứng dụng rất nhiều trong tương lai. Chúng được biết đến với khả năng hoạt động trong phạm vi 100 GHz đã được thử nghiệm. Vượt ra khỏi các thí nghiệm tại các trường đại học, hiện tại công nghệ này đang được theo đuổi bởi các tập đoàn công nghệ và quân đội. Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một số khái niệm và đặc điểm của ống nano trong điện tử để xem chúng có điều gì thú vị.
1. Buckyball Là Gì?
Buckyball là cấu trúc được đặt theo tên của nhà khoa học Buckminster Fuller, người phát minh ra cấu trúc này. Buckyball hay Fullerenes là cấu trúc các hạt nano được cấu tạo hoàn toàn từ carbon. Hình bên dưới là hình ảnh đại diện cho một buckyball, chúng bao gồm 60 nguyên tử carbon.
Các cấu trúc ống nano Carbon nổi tiếng về sức mạnh của chúng. Sức mạnh này xuất phát từ cấu trúc của chúng, mỗi nguyên tử được cố định bởi 3 nguyên tố khác. Một nguồn sức mạnh nữa đến từ liên kết hóa trị rắn giữa mỗi nguyên tử trong cấu trúc này. Một điểm thú vị đó là chúng có khả năng dẫn điện tốt đến mức nhiều nhà khoa học phải bất ngờ.
2. Graphene Là Gì?
Giống như buckyball, Graphene cũng được cấu tạo từ Carbon. Mặc dù thành phần từ Carbon nhưng có các sắp xếp nguyên tử đã giúp chúng có cấu trúc rất mỏng. Graphene là cấu trúc mỏng nhất được biết đến, kích thước của chúng bằng bán kính của một nguyên tử carbon. Chính vì lý do này, Graphene được cho là một tấm hai chiều. Chúng trong suốt, có thể uốn cong và cứng hơn thép.
3. Ống Nano Carbon
Nếu một tấm graphene duy nhất được cán cuộn thành một ống thì sẽ cho chúng ta một ống nano Carbon. Thông thường, một hoặc cả hai đầu ống có một nửa hoặc một bán cầu, của cấu trúc buckyball như ở phần 1 đã nói. Ống nano Carbon có thể có thể là dạng đơn tường hoặc đa tường. Hình minh họa dưới đây là một đại diện của ống nano hai vách chưa được sử dụng.
4. Ống Nano Carbon Trong Điện Tử
Một trong những ứng dụng quan trọng của ống nano Carbon là chúng có thể được sử dụng như chất bán dẫn, giống như silicon. Các ống nano Carbon có bán kính nhỏ đến mức kích thước của chúng được coi như không đáng kể, chúng gần như hoàn hảo cho các ứng dụng trong các thiết bị điện thoại di động. Gần đây các nhà khoa học thuộc tập đoàn Carbonics đã phát triển Transitor cảm ứng trường (FET), dựa trên biến thể của ống nano carbon với chiều dài cổng 110 nanomet. Thiết bị mới này có thể hoạt động ở tốc độ 100 GHz. Điều này vượt quá giới hạn của các thiết bị silicon tương tự, có tốc độ tối đa chỉ khoảng 90 GHz.
>> tìm hiểu các bài viết Review khác
Trên đây là một vài khái niệm cơ bản về ống nano Carbon, mong rằng bạn sẽ thấy thích thú với chúng. Những ứng dụng về ống nano Carbon sẽ được mình đề cập trong một vài bài viết sắp tới. Tìm hiểu các bài viết khác tại linh kiện điện tử 3m.
