Karbon nanotüplerin elektronik, moleküler ve yapısal özellikleri, bir boyutlu yapısı nedeniyle büyük ölçüde kararlıdır. Karbon nanotüplerin sadece geometrik yapısını değiştirerek, farklı fiziksel ve kimyasal özellikte nanotüpler elde edilebilir. Belirli bir moleküler zemin altında karbon nanotüplerin en önemli özellikleri aşağıdaki gibidir.
Kimyasal Reaktivite
Bir karbon nanotübün (KNT) kimyasal reaktivitesi, bir graphen yüzeyi ile karşılaştırıldığında, KNT yüzeyinin eğrilik derecesinin direkt bir sonucu gibi geliştirilmiştir. Eğrilik derecesinin artması pi-orbital uyumsuzluğuna neden olmuştur, bu KNT’lerin reaktivitesi ile doğrudan ilgilidir. Bu nedenle, bir nanotübün son kapağı ve yan duvar arasında bir ayrım yapılmış olmalıdır. Aynı sebepten dolayı, daha küçük çaplı bir nanotüp kullanarak reaktivite artırılmıştır.
Kovalent kimyasal modifikasyon, her iki yan duvara ya da gösterilen son kapağa sahip olması durumunda mümkündür. Örneğin KNT’lerin çözünürlüğünü farklı çözücülerde bu yolla kontrol etmek mümkündür.
Elektriksel İletkenlik
Chiral vektöre bağlı olarak küçük çaplı nanotüpler, yarıiletken ya da metaliktir. İletim özelliklerindeki farklılıklara moleküler yapı sebep olur ki sonuçta farklı bir band yapısı ve böylece farklı bir band gap (band aralığı) oluşur.
İletimdeki farklılıklar graphen yüzey özelliklerinden kolayca kaynaklanabilir. (n,m) olarak gösterilen bir nanotüpün metalik olması için yapılan hesaplar :
Nanotüpte n , m ve i bir tamsayı olarak tanımlansın, n=m ya da (n-m) = 3i olduğunda metaliktir. Direnç iletimi, kuantum mekaniksel bakıldığında kararlıdır ve nanotüp uzunluğundan bağımsız olduğu ispatlanmıştır.
Optik Aktiflik
Teorik araştırmalar, eğer nonotüpler geniş olursa, chiral nanotüplerin optik aktifliğinin kaybolacağını ortaya çıkardı. Bu nedenle, beklenen diğer fiziksel özellikleri bu parametrelerin çok fazla olmasından etkilenir. Optik aktiflik sonucunda, optik aygıtların kullanılması da mümkündür ki burada KNT’ler önemli bir role sahiptir.
Mekanik Dayanıklılık
Karbon nanotüpler, eksen doğrultusunda bir çok geniş Young modülüne sahiptir. Nanotüpler bir bütün olarak boyca uzun olduğu için çok esnektir. Bu nedenle kompozit materyaller ki antizotropik (izotop olmayan) özelliklere gereksinim duyar, potansiyel uygulamaları için uygun bileşiklerdir.
Kenan Elibol – KuarkMNB , Tarih: 28.01.2009
Kaynak: http://www.pa.msu.edu
