Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) sind bemerkenswerte Materialien, die aufgrund ihrer außergewöhnlichen mechanischen Festigkeit, elektrischen Leitfähigkeit und thermischen Eigenschaften ein breites Spektrum an Anwendungen bieten.
5 Schlüsselanwendungen erklärt
1. Mechanische Anwendungen
CNTs sind bekannt für ihre hohe mechanische Festigkeit, die weit über der von Stahl oder anderen herkömmlichen Materialien liegt.
Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sie sich hervorragend zur Verstärkung von Verbundwerkstoffen, die in Strukturmaterialien, Sportgeräten, Yachten und sogar Panzerwesten verwendet werden.
Bei Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt erhöht die Zugabe von CNT die Haltbarkeit und Festigkeit der Materialien erheblich, was für die Sicherheit und Leistung entscheidend ist.
2. Elektrische Anwendungen
CNT weisen eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit auf, was sie für verschiedene elektronische Anwendungen wertvoll macht.
Sie werden in leitfähigen Polymeren, transparenten leitfähigen Folien und als Zusatzstoffe in Lithium-Ionen-Batterien verwendet.
In Batterien dienen CNTs als leitende Zusätze in der Kathode und verbessern die Leistung der Batterie durch Erhöhung der Leitfähigkeit und Stabilität.
Diese Anwendung ist besonders wichtig, da die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt und damit der Bedarf an effizienteren und haltbareren Batterien.
3. Wärmemanagement
Aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit werden CNTs in Materialien für thermische Schnittstellen eingesetzt, die die Wärmeableitung in elektronischen Geräten unterstützen.
Diese Anwendung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Leistung und Langlebigkeit elektronischer Komponenten, insbesondere bei Anwendungen mit hohem Stromverbrauch.
4. Aufkommende Anwendungen
Der Trend zu "Makro-CNT"-Produkten wie Folien, Schleiern und Garnen erweitert die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten von CNTs.
Diese Materialien nutzen die anisotropen Eigenschaften der CNTs, d. h. ihre unterschiedlichen Eigenschaften entlang verschiedener Achsen.
Besonders deutlich wird dies bei der Verwendung von vertikal ausgerichteten CNTs (VACNTs), die aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften für verschiedene Anwendungen erforscht werden.
5. Umwelt und grüne Technologie
CNTs spielen auch eine Rolle in umweltfreundlichen Technologien, insbesondere in Lithium-Ionen-Batterien.
Die Verwendung von CNTs in diesen Batterien verbessert nicht nur deren Leistung, sondern steht auch im Einklang mit dem weltweiten Trend zur Dekarbonisierung und Elektrifizierung.
Darüber hinaus werden CNTs für den Einsatz in Beton und Folien erforscht, wo sie zu nachhaltigeren und haltbareren Materialien beitragen können.
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