شیمی - نانولوله های کربنی

چکیده

تحقیقات اخیر روی نانوسیالات، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوذرات و یا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان می‌دهد. از دیگر تفاوت‌های این نوع سیالات، تابعیت شدید هدایت حرارتی از دما، همچنین افزایش فوق‌العاده فلاکس حرارتی بحرانی در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از نانوسیالات نتایج قابل بحثی است که به عنوان مثال می‌توان به انطباق نداشتن افزایش هدایت حرارتی با تئوری‌های موجود اشاره کرد. این امر نشان دهنده ناتوانی این مدل ها در پیش‌بینی صحیح خواص نانوسیال است. بنابراین برای کاربردی کردن این نوع از سیالات در آینده و در سیستم‌های جدید، باید اقدام به طراحی و ایجاد مدل‌ها و تئوری‌هایی شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهای سیالیت نانوذرات و تصحیحات مربوط به آن کرد

سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو باشد. با پیشرفت فناوری در صنایعی مانند میکروالکترونیک که در مقیاس‌های زیر صد نانومتر عملیات‌های سریع و حجیم با سرعت‌های بسیار بالا (چند گیگا هرتز) اتفاق می‌افتد و استفاده از موتورهایی با توان و بار حرارتی بالا اهمیت به سزایی پیدا می‌کند، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند. نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش 40 و 150 درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند [2] [3]؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیون‌های معمولی، به غلظت‌های بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است؛ این در حالی است که مشکلات رئولوژیکی و پایداری این سوسپانسیون‌ها در غلظت‌های بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت می‌شود. در برخی از تحقیقات، هدایت حرارتی نانوسیالات، چندین برابر بیشتر از پیش‌بینی تئوری‌ها است. از دیگر نتایج بسیار جالب، تابعیت شدید هدایت حرارتی نانوسیالات از دما [4] [5] و افزایش تقریباً سه برابری فلاکس حرارتی بحرانی آنها در مقایسه با سیالات معمولی است.

فهرست مطالب :

چکیده ۱

مقدمه: ۳

فصل اول :

۱٫         تولید نانولوله های کربنی با سوزاندن گیاهان: ۶

فصل دوم :

۱٫         انتقال گرما به وسیله نانوسیالات…. ۹

۲ . تهیه نانوسیالات…. ۱۱

۳ . انتقال حرارت در سیالات ساکن.. ۱۳

۴ . جریان، جابه‌جایی و جوشش….. ۱۶

۵ . هدایت حرارتی نانوسیال.. ۱۸

۶ . چشم‌انداز. ۱۹

فصل سوم :

۱٫         محققان با نانو لوله‌های کربن نخستین مدارالکترونیک تک مولکولی را ساختند : ۲۲

۲٫         پژوهشگران ایرانی موفق به افزایش شار و انرژی مغناطیسی نانوآلیاژ مغناطیسی شدند:  ۲۳

۳٫         نانولوله‌های پلیمری پایدار با کاربردهای نانو زیست‌فن‌آوری تولید شد : ۲۶

فصل چهارم :

۱٫         خوردگی در جهان نانو : ۳۰

۳٫         فناوری نانو چیست و چه اثری در آینده جهان خواهد داشت؟. ۳۲

۴٫         حفظ خواص نانولوله‌های کربنی متصل شده با افزودن هیدروژن (۸۶/۰۱/۱۹ ) ۳۹

۵٫         روشی برای تلخیص نانو لوله های نارس  (۸۶/۰۱/۲۸ ) ۴۱

۶٫         ساخت نانو مدارهای رایانه‌ای نانو لوله ای  (۸۶/۰۲/۰۱ ) ۴۲

۷٫         رشد قطعات بریده شده نانولوله‌های کربنی (۸۵/۱۰/۲۹ ) ۴۲

۸٫         مشاهده نانولوله‌های کربنی با پرتوهای الکترونی (۸۵/۰۳/۰۱ ) ۴۶

۹٫         انحناپذیری نانولوله‌ها، عاملی جهت کلیدزنی (۸۴/۰۹/۱۳ ) ۴۹

۱۰٫       ساخت جلیقه‌های ضدگلوله به کمک نانولوله‌کربنی (۸۵/۱۱/۰۸ ) ۵۱

۱۱٫       نانو لوله‌های کربنی جاذب با آستانه تراوایی کمتر (۸۴/۰۶/۰۳ ) ۵۴

فصل پنجم :

۱٫         جابه‌جایی شکاف انرژی نانولوله‌های کربنی با دما (۸۵/۰۲/۲۷ ) ۵۷

۲٫         عامل‌دار کردن نانولوله‌ها بدون کاهش هدایت الکتریکی آنها (۸۵/۰۷/۱۷ ) ۵۸

۳٫         غیرسمی‌کردن نانو لوله‌های کربنی با پوشش‌دار کردن آنها (۸۵/۰۳/۱۰ ) ۶۰

۴٫         خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی از طریق فرآیند مبتنی بر لیزر (۸۵/۱۰/۳۰ ) ۶۳

۵٫         رشد نانو لوله‌های کربنی با روش CVD در دمای پایین (۸۵/۰۶/۰۷ ) ۶۶

فصل ششم :

۱٫         پر نمودن نانو لوله های نیترید بور (۸۲/۰۴/۰۴ ) ۶۸

۲٫         نانو لوله‌های کربنی داغترین موضوع در فیزیک (۸۵/۰۳/۰۳ ) ۶۹

۳٫ تولید نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره به وسیله یک فرآیند پلاسمای منحصر به فرد ۸۴/۰۲/۲۵ ) ۷۱

۴٫ معرفی پایان نامه :سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا (۸۵/۱۲/۲۴ ) ۷۳

۵٫         تشخیص و شناسایی بخارهای شیمیایی به کمک نانولوله‌های کربنی (۸۴/۰۲/۲۱ ) ۷۵

روبرت ای فریتاس…. ۷۷

۶٫         نخستین کنگره بین المللی نانو فناوری و کابردهای آن.. ۷۸

۷٫         نانولوله کربنی.. ۸۲

۸٫         نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (۸۵/۱۰/۱۷ ) ۸۳

۹٫         کاربرد نانولوله‌ها در پیل‌های خورشیدی… ۸۶

فصل هفتم.. ۹۵

۱٫         تأثیر فناوری‌نانو بر بازارهای انرژی ‏ (۸۵/۱۲/۲۴ ) ۹۶

۳٫         سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا ۱۰۰

۴٫         نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (۸۵/۱۰/۱۷ ) ۱۰۱

واکنش‌های جدید.. ۱۰۶

مسیر انتقال کوتاه ۱۱۱

۵٫         مزایای الکترودهای نانوساختار برای تجهیزات ذخیره انرژی پرسرعت…. ۱۱۵

۶٫         استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. ۱۱۵

۷٫         چالش‌های استانداردسازی نانولوله‌های کربنی.. ۱۱۸

۹٫         روش‌ها و ابزار اندازه‌گیری برای مشخصه‌یابی نانولوله‌های کربنی.. ۱۲۱

۱۰٫       کش آمدن نانولوله‌های کربنی؛ زیربنای توسعه نسل آینده نیمه‌‌‌رساناها و نانوکامپوزیت‌ها (۸۵/۰۱/۱۴ ) ۱۲۹

۱۱٫       ساخت نانوسیم‌های مقاوم با ساختار هیبریدی جدید (۸۵/۱۱/۲۹ ) ۱۳۰

۱۲٫ نانو لوله کربنی …………………………………………………………………………………………………………….۱۳۳

فصل هشتم :

۱٫خواص نانولوله کربنی……………………………………………………………………………..۱۳۵

۲٫کاربرد نانوتیوب در صنعت ساختمان…………………………………………………………..۱۳۵

۳٫دلایل رجحان نانولوله کربنی عبارتند از :………………………………………………………۱۳۶

منابع ……………………………………………………………………………………………………………