نانو اسكرول‌هاي كربني، روش‌هاي توليد، خواص مكانيكي و كاربرد

Carbon nanoscrolls, Syntheses, Mechanical properties and Applications

نانواسكرول‌هاي كربني شكل جالبي از نانومواد كربني هستند كه توسط نورد ورقه‌هاي گرافن به صورت مارپيچ به دست مي‌آيند. بر خلاف پتانسيل بسيار بالاي اين نانومواد در كاربردهاي نانوتكنولوژي و زيست مهندسي، كمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند. مورفولوژي دو انتها باز نانواسكرول‌ها ، آن‌ها را متفاوت از نانولوله‌هاي كربني چندجداره مي‌كند و باعث ايجاد خواص منحصر به فردي مانند استحكام مكانيكي بالا، رسانايي الكتريكي و حرارتي برجسته و تحرك بالا مي‌شود. در اين مقاله روش‌هاي مختلف توليد اين نانو مواد به همراه مزايا و معايب هر روش بررسي مي‌شود. به طور كلي توليد نانو اسكرول‌ها به صورت فيزيكي و شيميايي صورت مي‌گيرد. با توجه به نتايج به دست‌آمده، بيشترين اشكال روش‌هاي شيميايي مورفولوژي ضعيف نانواسكرول توليدي، عدم توانايي در كنترل تعداد لايه‌ها و امكان ايجاد نقص است. ويژگي‌هاي منحصربه فرد اين نانوساختار‌ها منجر به كاربرد گسترده آن‌ها در دستگاه‌هاي الكترونيكي ، ذخيره‌سازي گاز ، ابرخازن‌ها، باتري‌ها، حسگرها ، كاتاليزورها مي‌شوند

Carbon nanoscrolls (CNSs) are one of the interesting form of carbon nanomaterials that form by rolling graphene sheet that is spiral wrapped. But They are not widely studied in spite of their great potential for applications in nanotechnology and bioengineering. CNS’s open ended morphology is different from multi-walled carbon nanotubes and create unique properties such as high mechanical strength, outstanding electrical and thermal conductivities, and high carrier mobility. In this study, various methods of producing nanomaterials as well as the advantages and disadvantages of each method are analyzed. In general production of nanoscrolls are formed both physical and chemical approaches. According to results, the most important disadvantages of the chemical approach are the poor morphologies of the resulting nanoscrolls, the inability to control the number of layers, and possibility of defects. Due to unique properties of these nanostructures, they have been used as supercapacitors, in electronic devices, in gas storage, in batteries, in catalysis and in sensors .