Carbon nanobud
નેનોટેકનોલોજીમાં, કાર્બન નેનોબડ એ એવી સામગ્રી છે જે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ અને ગોળાકાર ફુલરીનને જોડે છે, જે બંને કાર્બનના એલોટ્રોપ્સ છે, જે ટ્યુબ સાથે જોડાયેલ "કળીઓ" બનાવે છે. 2006માં કાર્બન નેનોબોડ્સની શોધ અને સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આ સામગ્રીમાં, ફુલરીન અંતર્ગત નેનોટ્યુબની બાહ્ય બાજુની દિવાલો સાથે સહસંયોજક બંધ સાથે બંધાયેલા હોય છે. પરિણામે, નેનોબોડ્સ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ અને ફુલરીનના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. નેનોબડ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને વિદ્યુત વાહકતા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ જેવી જ છે. કેનેટુ ઓય, એક ફિનિશ કંપની, નેનોબડ્સ, તેની સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓ અને ઘણી એપ્લિકેશનો માટે બૌદ્ધિક સંપત્તિ અધિકારોનો દાવો કરે છે. ગુણધર્મો કાર્બન નેનોબોડ્સ (સી. એન. બી.) માં કાર્બન નેનોટ્યુબના કેટલાક ગુણધર્મો છે, જેમ કે એક-પરિમાણીય વિદ્યુત વાહકતા, લવચીકતા અને ઉત્પાદન અનુકૂલનક્ષમતા, તેમજ ફુલરીનના કેટલાક રાસાયણિક ગુણધર્મો. આ ગુણધર્મોના ઉદાહરણોમાં સાયક્લોડેશન પ્રતિક્રિયાઓમાં જોડાવાની ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે અને તે સરળતાથી જટિલ રચનાઓ સાથે અન્ય અણુઓ સાથે જોડાવા માટે સક્ષમ રાસાયણિક બંધ બનાવી શકે છે. સિંગલ-વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (એસડબલ્યુસીએનટી) કરતાં સીએનબીમાં ઘણી વધારે રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ હોય છે. વિદ્યુત ગુણધર્મો CNBમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે જે ફુલરીન અને કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNT) કરતા અલગ છે. સી. એન. બી. એસ. ડબલ્યુ. સી. એન. ટી. કરતા ઓછા ક્ષેત્ર થ્રેશોલ્ડ, ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા અને વિદ્યુત ક્ષેત્રનું ઉત્સર્જન દર્શાવે છે. નેનોટ્યુબની દિવાલ અને સપાટી પરના ફુલરીન વચ્ચેના રાસાયણિક બંધ સપાટીઓ વચ્ચે ચાર્જ ટ્રાન્સફર તરફ દોરી શકે છે. સી. એન. બી. માં ફુલરીનની હાજરી નાના બંડલની રચના અને ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા તરફ દોરી જાય છે. રિએક્ટન્ટ્સ માટે સી. એન. બી. સપાટીની વધુ ઉપલબ્ધતા, π-સંયોજિત માળખાની હાજરી અને વધુ પાઇરિમિડીઝેશન ઊર્જા સાથે 5-અણુ રિંગ્સને કારણે સી. એન. બી. સાયક્લોઓડિશન પ્રતિક્રિયાઓમાં જોડાઈ શકે છે અને જટિલ માળખાઓ સાથે અણુઓને જોડતા રાસાયણિક બંધ બનાવી શકે છે. રચના ઊર્જા સૂચવે છે કે સી. એન. બી. ની તૈયારી એન્ડોથર્મિક છે, જેનો અર્થ છે કે તે બનાવવા માટે અનુકૂળ નથી. તમામ સી. એન. બી. વીજળીનું સંચાલન કરી શકે છે, પછી ભલે તે એક દિવાલવાળું સી. એન. ટી. ધાતુ આધારિત હોય કે અર્ધચાલક આધાર. કાર્બન નેનોબોડ્સનું બેન્ડ ગેપ સ્થિર નથી. તે ફુલરીન જૂથના કદમાં બદલાઈ શકે છે. એસડબલ્યુસીએનટીના આર્મચેર ઓરિએન્ટેશનમાં ઉમેરવામાં આવેલ સી60નું જોડાણ બેન્ડ ગેપને ખોલે છે. બીજી બાજુ, તેને સેમિકન્ડક્ટિંગ એસડબલ્યુસીએનટીમાં ઉમેરવાથી બેન્ડ ગેપમાં અશુદ્ધતાની સ્થિતિ દાખલ થઈ શકે છે, જે બેન્ડ ગેપને ઘટાડશે. સીએનબીના બેન્ડ ગેપને એસડબલ્યુસીએનટીની બાજુની દિવાલ સાથે જોડાયેલા સી 60 ના કાર્બનની ઘનતામાં ફેરફાર કરીને પણ સુધારી શકાય છે. ચુંબકીય ગુણધર્મો CNB ની બે રચનાઓ તેમની જમીનની સ્થિતિમાં લોહચુંબકીય હોય છે, અને બે બિનચુંબકીય હોય છે. સી. એન. ટી. ની સપાટી પર જોડાયેલ C60 પરમાણુ નેનોટ્યુબ્સ વચ્ચે વધુ જગ્યા આપે છે-અને સી. એન. ટી. ના ચુસ્ત બંડલની રચનાને રોકવા માટે એક દિવાલવાળા સી. એન. ટી. એસ. વચ્ચેના સંલગ્નતાને નબળી પાડી શકાય છે. કાર્બન નેનોબોડ્સનો ઉપયોગ મેટ્રિક્સને સંયુક્ત સામગ્રીમાં લપસી જવાથી રોકવા અને તેમની યાંત્રિક શક્તિ વધારવા માટે પરમાણુ આધાર તરીકે થઈ શકે છે. માળખાકીય ગુણધર્મો સી. એન. બી. ની સ્થિરતા કાર્બન બોન્ડના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે જે સાયક્લોડેશનમાં વિખેરાય છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ફુલરીન અને નેનોટ્યૂબ વચ્ચેના સાયક્લોડેશન સાથે સહસંયોજક બંધનને કારણે ફુલરીન C60 પરમાણુની નજીકના એસડબલ્યુસીએનટીના કાર્બન પરમાણુઓને મૂળ દિવાલની સપાટીથી બહારની તરફ ખેંચવામાં આવ્યા હતા; વધુમાં, તેમનું બંધન sp2 થી sp3 સંકરણમાં રૂપાંતરિત થયું હતું. રમન સ્કેટરિંગ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે સી. એન. બી. ના નમૂનામાં સી. એન. ટી. ની સરખામણીમાં વધુ મજબૂત રાસાયણિક ફેરફાર હતો. તે સૂચવે છે કે કાર્બન એસ. પી. 3 સંકરણ છે જે સી. એન. બી. ના રાસાયણિક ઉમેરા સર્જન પછી થાય છે. સંશ્લેષણ એક દિવાલ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ પાણીની વરાળ અથવા કાર્બન ડાયોક્સાઇડની હાજરીમાં ફુલરીન સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. તે સહસંયોજક રીતે જોડાયેલ સામગ્રી ઉત્પન્ન કરે છે જે વૃક્ષની ડાળી પરની કળીઓ જેવી જ દેખાય છે, તેથી તેનું નામ "નેનોબડ" છે. નેનોબડ્સ 45 પીપીએમ અને તેનાથી વધુ પાણીની વરાળ પર વિપુલ પ્રમાણમાં રચાય છે. જો કે, 365 પીપીએમથી ઉપરની પ્રતિક્રિયા નેનોબડના બદલે વધુ સંખ્યામાં નિષ્ક્રિય ઉત્પ્રેરક કણો આપશે. નેનોબડ સંદર્ભો પણ જુઓ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો