Ugljikove nanocjevčice su jake i fleksibilne, ali vrlo kohezivne. Teško ih je raspršiti u tekućine, kao što su voda, etanol, ulje, polimer ili epoksidna smola. Ultrazvuk je učinkovita metoda za dobivanje diskretnosti – jednog raspršen – ugljikove nanocjevčice.

Ugljikove nanocjevčice (CNT) koriste se u ljepilima, premazima i polimerima te kao električno vodljiva punila u plastici za raspršivanje statičkih naboja u električnoj opremi i u elektrostatski oslikavajućim automobilskim karoserijskim pločama. Korištenjem nanocjevčica polimeri mogu biti otporniji na temperature, oštre kemikalije, korozivna okruženja, ekstremne pritiske i abraziju. Postoje dvije kategorije ugljikovih nanocjevčica: jednozidne nanocjevčice (SWNT) i nanocjevčice s više zidova (MWNT).

Ugljikove nanocjevčice općenito su dostupne kao suhi materijal, npr. od tvrtki, kao što su SES istraživanja ili CNT Co., Ltd. Potreban je jednostavan, pouzdan i skalabilavan proces za deaglomeraciju kako bi se nanocjevne koristili njihovom maksimalnom potencijalu. Za tekućine do 100.000cP ultrazvuk je vrlo učinkovita tehnologija za raspradina nanocjevu u vodi, ulju ili polimerima pri niskim ili visokim koncentracijama. Tekući mlazni tokovi koji proizlaze iz ultrazvučna kavitacija, Prevladaju sile vezanja između nanocijevi, a odvajanje cijevi. Zbog ultrazvučno generirani poprečnih sila i mikro turbulencije ultrazvuk može pomoći u reakciji površine premazivanje i kemijska nanocjevčice s drugim materijalima, previše.

Općenito, gruba nanocjevčica-disperzija se najprije premiksira standardnom miješalicom, a zatim homogenizira u reaktoru ultrazvučnih stanica protoka. Videozapis u nastavku prikazuje laboratorijsko ispitivanje (skupna ultrazvukom pomoću UP400S) raspršivanje multizidnih ugljikovih nanocjevčica u vodi pri niskoj koncentraciji. Zbog kemijske prirode ugljika, raspršivanje ponašanja nanocjevčica u vodi je prilično teško. Kao što je prikazano u videu, lako se može dokazati da je ultrazvuka sposobna učinkovito raspršiti nanocjevčice.

Disperzija pojedinih SWNTs visokog Duljina

Glavni problem za obradu i manipulaciju SWNTs je svojstvena Netopivost cijevi u uobičajenim organskim otapalima i vodom. Funkciju od nanocijevi bočni zid ili otvorene krajeve stvoriti odgovarajuće sučelje između SWNTs i otapalo uglavnom dovesti do djelomičnog piling od SWNT užad, samo.
Kao rezultat toga, SWNTs obično su raspršene kao snopove, a ne u potpunosti izoliranih pojedinačnih predmeta. Kada su zaposleni previše otežanim uvjetima tijekom disperzija, a SWNTs se skratiti na duljine između 80 i 200 nm. Iako je to korisno za određene testove, ovo je duljina premalen za većinu praktičnih primjena, kao što su poluvodičkim ili za pojačavanje SWNTs. Kontrolom, blagog ultrazvučnog tretmana (npr UP200Ht sa 40mm sonoroda) Je učinkovit postupak za pripravu vodene disperzije dugih pojedinih SWNTs. Sekvence blage ultrazvukom minimizirati skraćenje i omogućava maksimalnu zaštitu strukturnih i elektronskim svojstvima.

Pročišćavanje SWNT polimerom potpomognute ultrazvukom

Teško je učiti kemijsku modifikaciju SWNTs na molekularnoj razini, jer je teško dobiti čisti SWNTs. Kao uzgojeno SWNTs sadrže mnoge nečistoće, kao što su metalne čestice i amorfne ugljika. Ultrasonikacije u SWNTs u monoklorbenzen (MCB) otopinu poli (metil metakrilat), nakon čega slijedi filtriranje PMMA je učinkovit način za pročišćavanje SWNTs. Ovaj polimer uz pomoć metoda purifikacije omogućava da se uklone nečistoće kao što je iz uzgojenih SWNTs učinkovito. (Yudasaka et Al.) Točan kontrolu ultrazvukom u amplitude omogućuje ograničavanje štete u SWNTs.

Hielscher je širok raspon ultrazvučnih uređaja i pribor za učinkovito disperzivnim nanocjevčica.

• Kompaktni laboratorij uređaji do Ultrazvučna snaga od 400 W za dispergiranja u manjim količinama do 2 litre
• UIP500hdT, UIP1000hdT i UIP1500hdT su ultrazvučni procesori koji mogu obraditi veće volumene.
• Ultrazvučni sustavi 2kW (UIP2000hdT) i 4kW (UIP4000hdT) može se koristiti za raspršivanje proizvodne ljestvice ugljičnih nanocjevčica. UIP10000 (10 kilovata) a UIP16000 (16 kilovata) može se koristiti u grozdovima nekoliko pojedinačnih jedinica za opsežnu obradu ugljikovih nanocjevčica.”

Književnost

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.