Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) sind unglaublich vielseitige Materialien. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften werden sie in verschiedenen Branchen eingesetzt.
5 erforschte Schlüsselindustrien
1. Strukturelle Materialien und Verbundwerkstoffe
CNTs sind bekannt für ihre hohe mechanische Festigkeit. Diese Festigkeit ist höher als die von Stahl und anderen herkömmlichen Materialien. Dadurch eignen sie sich hervorragend zur Verstärkung von Verbundwerkstoffen. Diese Verbundwerkstoffe werden in Baumaterialien, Sportgeräten, Jachten und Schutzausrüstungen wie Panzerwesten verwendet. In der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie verbessern CNT die Haltbarkeit und Festigkeit von Komponenten. Dies erhöht die Sicherheit und Leistung.
2. Verbesserung von Lithium-Ionen-Batterien
CNTs verbessern die Effizienz und Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien erheblich. Sie werden als leitende Zusätze in der Kathode der Batterie verwendet. Dadurch werden die Gesamtleitfähigkeit und die Stabilität der Batterie erhöht. Diese Anwendung ist von entscheidender Bedeutung, da die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und Lösungen zur Speicherung erneuerbarer Energien steigt. CNT werden auch für den Einsatz in Batterien der nächsten Generation wie Lithium-Luft- und Lithium-Schwefel-Batterien erforscht. Diese versprechen eine noch höhere Energiedichte.
3. Verwendung in Elektronik und Sensoren
CNTs werden in transparenten, leitfähigen Filmen, Materialien für thermische Schnittstellen und Sensoren verwendet. Aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit und Transparenz sind sie für Touchscreens und Solarzellen geeignet. In Sensoren können CNTs kleinste Veränderungen in ihrer Umgebung erkennen. Dies macht sie für verschiedene Überwachungs- und Diagnoseanwendungen wertvoll.
4. Anwendungen der grünen Technologie
CNTs haben das Potenzial, mehrere grüne Technologien zu ermöglichen. Sie werden in Anwendungen wie Beton erforscht. Hier können sie die Festigkeit und Haltbarkeit verbessern und die Umweltauswirkungen des Bauens verringern. In der Film- und Elektronikindustrie können CNTs zu nachhaltigeren Herstellungsverfahren und Produkten beitragen.
5. Markt und technologischer Fortschritt
Der Weltmarkt für CNTs wächst schnell. Prognosen zufolge wird er bis 2030 einen Wert von rund 105 Milliarden Dollar haben. Technologische Fortschritte bei der Herstellung und Verarbeitung von CNT sind entscheidend, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Methoden wie PECVD und Pyrolyse werden üblicherweise zur Herstellung von CNTs eingesetzt. Die laufende Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung ihrer Funktionalisierung, Reinigung und Dispersion. Dadurch wird ihre Integration in verschiedene Anwendungen verbessert.
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