Carbon-based nanomaterials such as carbon nanotubes (CNTs), fullerenes, and graphene receive a great deal of attention today due to their unique physical properties. A new study explores the potential of hybrid nanostructures and introduces a new porous graphene CNT hybrid structure with remarkable thermal and mechanical properties.
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该研究表明，如何通过稍微改变CNT和石墨烯的固有几何布置以及各种填充剂来改变新型石墨烯CNT混合结构的显着特征。
石墨烯CNT杂交结构中准确控制导热率和机械强度的能力使它们成为各种应用领域的潜在合适候选者，尤其是在高级航空航天制造中，重量和强度至关重要。
Carbon Nanostructures: CNTs, Graphene, Fullerenes
Carbon nanostructures and hybrids of multiple carbon nanostructures have been examined recently as potential candidates for numerous sensing, photovoltaic, antibacterial, energy storage, fuel cell, and environmental improvement applications.
The most prominent carbon-based nanostructures in the research appear to be CNTs, graphene, and fullerene. These structures exhibit unique thermal, mechanical, electronic, and biological properties due to their extremely small size.
根据量子物理学的特殊定律，测量子纳米范围内测量的结构，因此可以用来利用非直觉现象，例如量子隧道，量子超定位和量子纠缠。
CNT是用碳制成的试管，直径仅测量少数纳米。CNT显示出明显的电导率，有些是半导体材料。亚博网站下载
CNT由于其纳米结构而具有很高的拉伸强度和热导率，以及在碳原子之间形成的共价键的强度。
CNTs are potentially valuable materials for electronics, optics, and composite materials, where they may replace carbon fibers in the next few years. Nanotechnology and materials science also use CNTs in research.
石墨烯是一种碳同素同质量，形成成形成的单层碳原子，该碳原子排列在由六边形形状组成的二维晶格结构中。英国曼彻斯特大学（University of Manchester）在一系列开创性的实验中首次隔离石墨烯，科学家安德鲁·盖姆（Andrew Geim）和康斯坦丁·诺瓦洛夫（Konstantin Novoselov）于2004年在2010年获得诺贝尔物理奖。
In the few decades since then, graphene has become a useful nanomaterial with exceptionally high tensile strength, transparency, and electrical conductivity leading to numerous and varied applications in electronics, sensing, and other advanced technologies.
富勒烯是另一种碳同素同素，已有一段时间了。它的分子由通过单键和双键连接的碳原子组成，形成一个可以封闭或部分闭合的网格。网格与五个，六个或七个原子的戒指融合。
富勒烯分子可以是空心球，椭圆形，管子或其他许多形状和尺寸。石墨烯可以被认为是富勒烯家族的极端成员，尽管它被认为是其自己的材料类的成员。
混合纳米结构
除了投资于孤立地理解和表征这些碳纳米结构的大量研究外，科学家们还在探索将两个或多个纳米结构元素组合为一种材料的混合纳米结构的特性。
For example, foam materials have adjustable properties that make them suitable for practical applications like sandwich structure design, biocompatibility design, and high strength and low weight structure design.
基于碳的纳米接受者也被用于医学中，检查骨损伤以及起作用的基础。
基于碳的细胞结构是通过化学蒸气沉积（CVD）和溶液加工产生的。还实施了用于将石墨烯用于生物学和医疗应用的火花等离子体烧结（SPS）方法。
结果，科学家一直在寻找使三维碳泡沫在结构上稳定的方法。研究表明，需要形成不同类型的结构（CNT，富勒烯和石墨烯）之间的稳定连接，以使该材料足够稳定以进行广泛的应用。
有关混合纳米结构的新研究
土耳其伊斯坦布尔技术大学机械工程师的新研究引入了通过化学键合形成的新混合纳米结构。
多孔石墨烯CNT结构是通过在纳米管中的CNT周围组织石墨烯制成的。在CNT（正方形，六角形和钻石图案）周围的石墨烯纳米苯层的不同几何排列导致材料中观察到不同的物理特性，这表明可以使用这种几何重排来微调新结构。
该研究发表在杂志上物理E：低维系统和纳米结构在2022年。
Researchers found that the structures with fullerenes inserted, for example, exhibited significant compressive stability and strength without sacrificing tensile strength. The geometric arrangement of carbon nanostructures also had a significant effect on their thermal properties.
研究人员说，这些新的混合纳米结构具有重要的优势，尤其是对于航空航天行业。这些杂种结构的纳米结构也可以用于氢气和纳米电子学。
参考和进一步阅读
Belkin，A.，A。Hubler和A. Bezryadin（2015）。自组装的摆动纳米结构和最大熵产生的原理。科学报告。doi.org/10.1038/SREP08323
Degirmenci，U。和M. Kirca（2022）。基于碳的纳米晶状体杂种结构：机械和热性能。物理E：低维系统和纳米结构。doi.org/10.1016/j.physe.2022.115392
Geim，又名（2009）。石墨烯：状态和前景。亚博老虎机网登录。/doi.org/10.1126/亚博老虎机网登录science.1158877
Geim，A.K。和K.S.Novoselov（2007）。石墨烯的兴起。Nature Materials。doi.org/10.1038/nmat1849
Monthioux，M。和V.L.Kuznetsov（2006）。谁应该为发现碳纳米管的发现值得称赞？Carbon。doi.org/10.1016/j.carbon.2006.03.019
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