อะไรเอ่ย แข็งกว่าเหล็กแต่เบากว่าเหล็กพันเท่า? เฉลย...ก็ท่อนาโนคาร์บอนไง !

โพสต์เมื่อ: 21:10 วันที่ 4 พ.ค. 2547         ชมแล้ว: 52,785 ตอบแล้ว: 26
วิชาการ >> กระทู้ >> ทั่วไป
12208 ในเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวัสดุศาสตร์ได้ให้ความสนใจศึกษาเกี่ยวกับการศึกษาคุณสมบัติของ fullerenes – โมเลกุลที่มีโครงสร้างประกอบไปด้วยอะตอมของคาร์บอน ซึ่งมีการจัดเรียงตัวของอะตอมอย่างเป็นระเบียบและมีโครงสร้างอยู่ระหว่างโครงสร้างของเพชรและแกรไฟต์ในตระกูลของคาร์บอน และเมื่อไม่นานมานี้มีการค้นพบโครงสร้างใหม่ของ fullerenes ที่มีลักษณะเป็นลูกบอลที่มีโครงสร้างเหมือนกรงปิดที่เป็นรูปทรงกลมซึ่งประกอบไปด้วย 60 อะตอมของคาร์บอนที่มีลักษณะสมมาตร(C60) ซึ่งเป็นการค้นพบการจัดเรียงตัวของคาร์บอนอะตอมแบบใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อน นอกจากนั้นนักวิจัยได้ทำการดัดแปลงโมเลกุลที่ค้นพบนั้นให้ขยายยาวออกไปเป็นโครงสร้างที่เป็นท่อเรียวเล็กได้สำเร็จและเรียกโครงสร้างนั้นว่า ท่อนาโนคาร์บอน(carbon nanotubes ; C1,000,000) โครงสร้างของท่อนาโนคาร์บอน มีโครงสร้างเป็นแบบโมเลกุลเดี่ยวที่มีลักษณะเป็นแถวยาวของคาร์บอนเรียงตัวกันเป็นแนวยาวนับล้านๆเท่าของขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อคาร์บอน โครงสร้างของท่อนาโนคาร์บอน(carbon nanotubes) จะโค้งตัวม้วนเป็นแกนจากด้านหนึ่งไปบรรจบอีกด้านหนึ่ง ซึ่งนักเคมีมีแนวความคิดว่าท่อนาโนคาร์บอนนี้มีลักษณะเป็น monoelemental polymer (พอลิเมอร์ที่ประกอบไปด้วยธาตุเพียงชนิดเดียว ซึ่งแตกต่างจากพอลิเมอร์ที่พบโดยทั่วไปที่จะพบอะตอมของธาตุอื่นด้วย) จากการทดลองและการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่า ท่อกลวงนี้มีความสามารถในการยืดหยุ่นเป็นพิเศษ,มีความแข็งและมีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดาอีกหลายประการ ตัวอย่างเช่น สามารถหดกลับจากรูปหนึ่งไปสู่อีกรูปหนึ่งอย่างฉับพลันและสามารถสร้างเป็นเชือกที่มีความแข็งแรงมากเป็นพิเศษ นอกจากนั้นท่อนาโนคาร์บอนยังมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าจึงทำให้มีการทดลองสร้างเป็น สายโลหะนาโน(nanowires) และตัวนำไฟฟ้าในขนาดนาโนสเกล(nanoscale transistors) และในปัจจุบันท่อนาโนคาร์บอนสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงและประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก ถึงแม้ว่าการผลิตโมเลกุลที่เป็นสายโลหะขนาดเล็กจะเป็นเรื่องน่าท้าทายก็ตาม
อนึ่งถึงแม้ว่ามีการค้นพบท่อนาโนคาร์บอนมากว่า 30 ปี โดยบริษัท NEC ของญี่ปุ่นแต่ท่อนาโนคาร์บอนที่ค้นพบในขณะนั้นก็ยังไม่สามารถนำมาใช้ได้จริง จนกระทั่งในปี 1950 Roger Bacon ที่สถาบัน Union Carbide ได้ทำการสร้างคาร์บอนไฟเบอร์แบบใหม่ขึ้นที่อุณหภูมิวิกฤตและต่อมาได้มีผู้ทำการวิจัยและพัฒนาท่อนาโนคาร์บอนอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งบริษัท IBM ได้ทำการคิดค้นวิธีการใหม่ในการสร้างท่อนาโนคาร์บอนให้มีคุณสมบัติที่ดีขึ้นโดยการใส่โลหะทรานซิชันลงไปเล็กน้อย ซึ่งวิธีการนี้ทำให้ได้ท่อนาโนคาร์บอนที่มีความหนาเพียงชั้นเดียวซึ่งโครงสร้างแบบนี้เป็นที่ต้องการอย่างมากในการประยุกต์ใช้ในงานทางด้านวิศวกรรม ผลจากการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องนึ้เอง ทำให้นักเคมีสามคนคือ Robert F. Curl, Jr, Sir Harold W. Kroto และ Richard E. Smalley ได้รับรางวัลโนเบิลสาขาเคมีในปี ค.ศ. 1996 จากผลงานการค้นพบการจัดเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนแบบใหม่

แหล่งข้อมูล
http://chemistry.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http%3A%2F%2Fwww.amsci.org%2Famsci%2Famsci.html

http://chemistry.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http%3A%2F%2Fwww.amsci.org%2Famsci%2Famsci.html

ข้อมูลเพิ่มเติมเรื่อง fullerenes และ Carbon nanotubes
http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=1290
http://www.nobel.se/chemistry/laureates/1996/press.html


รสธร
ร่วมแบ่งปัน8 ครั้ง - ดาว 159 ดวง

จำนวน 23 ความเห็น, หน้าที่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 7 พ.ค. 2547 (13:56)
ขอบคุณคร้าบบ
แมงปอ (IP:161.200.255.163,unknown,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 9 พ.ค. 2547 (15:20)
ขอบคุณฮับ
:+:Vinicy De Planetia:+: (IP:203.113.40.73,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 10 พ.ค. 2547 (13:55)
ควรมีการบ้านและแบบฝึกหัดเป็นของเด็ก โดยมีอายุให้เลือก

การบ้านและแบบฝึกหัดควรตั้งตามอายุของเด็กด้วยนะคะ
แพรวา (IP:203.113.81.9,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 6 1 ก.ย. 2547 (16:21)
เป็นสิ่งที่ดีในการเผยแพร่แต่ว่าน่าจะบอกประโยชน์ของสิ่งที่ศึกษาให้ละเอียดกว่านี้
เด็กเรียน (IP:203.156.48.157,192.168.1.19,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 5 มี.ค. 2548 (21:43)
ขอบคุณค่ะ
คอมบุ (IP:203.151.140.111,203.113.46.4,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 6 มี.ค. 2548 (22:44)
อยากให้เอามาทำจักรยานจัง คงจะปั่นสบายมากๆ
ต้นกล้าเป็นspy
ร่วมแบ่งปัน191 ครั้ง - ดาว 155 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 8 มี.ค. 2548 (19:11)


อันเดียวกับ คาร์บอน ไฟเบอร์ หรือไม่



-เห็นต่างชาติเริ่มเอามาใช้แล้ว

-บ้านเรามีใช้หรือยัง

-ขั้นตอนการนำมาใช้งานทำอย่างไร

-ตัด ต่อ ได้ ไหม

-คุณสมบัติ ทางฟิสิกส์ มีอะไรบ้าง

-งานที่ไปใช้แล้วเป็น อะไรบ้าง

แล้ว M Tec บ้านเรามีข้อมูล หรือสนใจมากน้อยเพียงใด






โก๋แก่
ร่วมแบ่งปัน2629 ครั้ง - ดาว 586 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 11 มี.ค. 2548 (19:03)
อยากให้อธิบายเพิิ่่มหน่อยครับ น้องๆเล็กๆจะได้รู้เรื่องกว่านี้
โอเคมี (IP:203.151.140.111,203.113.61.4,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 11 24 มี.ค. 2548 (10:46)
thang you



T_T
nw (IP:203.172.201.7,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 12 20 ส.ค. 2548 (18:40)
ขอบคุณมากค่ะ
eyejang_77@notmail.com (IP:203.156.151.167,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 13 21 ส.ค. 2548 (15:50)
ตอนนี้นำมาใช้บ้างยังอะ แล้วเอามาทำอะไรได้บ้างหรอ
คนๆนึง
ร่วมแบ่งปัน2015 ครั้ง - ดาว 786 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 14 3 ต.ค. 2548 (10:59)
ขอบคุณมากครับ
มิคุงและ...มิคังโหยว (IP:203.151.140.116,203.113.46.9,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 15 4 ต.ค. 2548 (12:56)
น่าสนใจมากครับ
นุ่มนิ่มคุง (IP:58.147.125.24,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 16 9 ต.ค. 2548 (08:50)
คนละอย่างกับ คาร์บอน ไฟเบอร์ ก๊าบ
G_lock (IP:221.128.107.7,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 17 12 พ.ย. 2548 (17:32)
เคยเห็น carbon nano tube แล้วอะค่ะ แต่เป็นผงๆ เหมือนถ่านธรรมดา ไม่สอดคล้องกับชื่อของมันเลย อยากรู้เหมือนกันว่าจะเอามาใช้ประโยชน์ได้ยังไง
snoope (IP:58.64.127.167,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 18 1 มิ.ย. 2549 (20:00)
น่าสนใจมากค่ะ ดีจังเลย
... (IP:58.8.11.240,,)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 19 6 ธ.ค. 2549 (16:31)
เราเคยฝันว่าเราประดิษฐ์ ท่อไมโครจากคาร์บอน

ก็เหมือนอันนี้เลย เพียงแต่อันนี้มันเล็กระดับนาโน

โครงสร้างพันธะคล้ายๆกันเลยน่ะ
หัวเกรียน เซียนเกม
ร่วมแบ่งปัน15 ครั้ง - ดาว 152 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 20 18 ธ.ค. 2549 (19:59)
นำมาประยุกต์ใช้ได้กับวิชาเคมี ที่กำลังเรียนด้วยค่ะ
Optimism
ร่วมแบ่งปัน165 ครั้ง - ดาว 156 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 21 19 ธ.ค. 2549 (14:40)
ข้อมูลทางวิชาการ มักจะถูกนักวิทยาศาสตร์หวงแหนด้วยผู้ให้ทุน บางครั้งอาจตายไปกับตัว การค้นพบบางอย่างอาจเกี่ยวกับการอยู่รอดของมนุษยชาติ ถ้ามีการแบ่งบันความรู้กันอย่างเต็มที่ จะทำให้การค้นคว้า/พัฒนา กระทำได้รวดเร็วมากขึ้น ผมจึงชอบ วิชาการ.คอม
Surfing
ร่วมแบ่งปัน35 ครั้ง - ดาว 151 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 23 22 เม.ย. 2550 (01:53)
carbon nanotube ไม่เหมือนกับ carbon fiber นะครับ



อันนี้เป็นโครงสร้างของคาร์บอนไฟเบอร์
7448

%-)
ร่วมแบ่งปัน116 ครั้ง - ดาว 157 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 24 22 เม.ย. 2550 (01:57)
อันนี้ carbon nanotube ทั้งสามแบบ
7449

%-)
ร่วมแบ่งปัน116 ครั้ง - ดาว 157 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 25 22 เม.ย. 2550 (02:02)
คนนี้ครับซูมิโอะ อิจิม่า นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น จากเอ็นอีซี คอร์เปอร์เรชั่น ผู้ค้นพบ คาร์บอนนาโนทิวบ์
7450

%-)
ร่วมแบ่งปัน116 ครั้ง - ดาว 157 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 26 22 เม.ย. 2550 (02:06)
เอาเหล็ก coat ด้วย carbon nanotube ส่องด้วย TEM ออกมาเป็นอย่างนี้ครับ
7451

%-)
ร่วมแบ่งปัน116 ครั้ง - ดาว 157 ดวง

จำไว้ตลอด

ความเห็นเพิ่มเติม วิชาการ.คอม
ชื่อ / email:
ข้อความ

กรุณาล๊อกอินก่อน เพื่อโพสต์รูปภาพ และ ใช้ LaTex ค่ะ สมัครสมาชิกฟรีตลอดชีพที่นี่
กรอกตัวอักษรตามภาพ
ตัวช่วย 1: CafeCode วิธีการใช้
ตัวช่วย 2: VSmilies วิธีการใช้
ตัวช่วย 3: พจนานุกรมไทย ออนไลน์ ฉบับราชบัณฑิต
ตัวช่วย 4 : dictionary ไทย<=>อังกฤษ ออนไลน์ จาก NECTEC
ตัวช่วย 5 : ดาวน์โหลด โปรแกรมช่วยพิมพ์ Latex เพื่อแสดงสมการบนวิชาการ.คอม