الخصائص البصرية للأنابيب النانوية الكربونية وثيقة الصلة بعلوم المواد، حيث إن الطريقة التي تتفاعل بها تلك المواد مع الإشعاع الكهرومغناطيسي فريدة من نواحٍ عديدة، كما يتضح من امتصاصها الغريب، والتألق الضوئي، وأطياف رامان.
ما هي خصاص الأنابيب النانوية الكربونية البصرية
- الأنابيب النانوية الكربونية هي مواد أحادية البعد فريدة من نوعها، وتتميز أليافها المجوفة ببنية ذرية وإلكترونية فريدة من نوعها وذات ترتيب عالٍ، ويمكن تصنيعها في نطاق واسع من الأبعاد.
- يختلف الامتصاص البصري في الأنابيب النانوية الكربونية عن الامتصاص في المواد ثلاثية الأبعاد التقليدية من خلال وجود قمم حادة وأنابيب نانوية أحادية الأبعاد بدلاً من عتبة امتصاص تليها زيادة امتصاص في معظم المواد الصلبة ثلاثية الأبعاد.
- ينشأ الامتصاص في الأنابيب النانوية من التحولات الإلكترونية من (v 2) إلى (c 2) في الطاقة (E 22) أو (v 1) إلى c 1 (E 11).
- الانتقالات حادة نسبيًا، ويمكن استخدامها لتحديد أنواع الأنابيب النانوية، حيث أن الحدة تتدهور مع زيادة الطاقة، وأن العديد من الأنابيب النانوية لها قيمة (E) متشابهة جدًا (E 11)، وبالتالي يحدث تداخل كبير في أطياف الامتصاص.
- يتم تجنب هذا التداخل في قياسات رسم خرائط التلألؤ الضوئي، والتي بدلاً من مجموعة من التحولات المتداخلة تحدد أزواجًا فردية ( E 22 E 11 ).
- التفاعلات بين الأنابيب النانوية مثل التجميع، تعمل على توسيع الخطوط البصرية، في حين أن التجميع يؤثر بقوة على التلألؤ الضوئي، فإن تأثيره أقل بكثير على الامتصاص البصري وتشتت رامان، وبالتالي فإن تحضير العينة للطريقتين الأخيرتين قليل نسبيًا.
- يستخدم الامتصاص البصري بشكل روتيني لتحديد جودة مساحيق الأنابيب النانوية الكربونية.
- يتم تحليل الطيف من حيث شدة القمم ذات الصلة بالأنابيب النانوية والخلفية وذروة بي كربون، إذ أن الأخيرين ينشآن في الغالب من الكربون غير النانوي في العينات الملوثة.
- ومع ذلك، فقد تبين مؤخرًا أنه من خلال تجميع الأنابيب النانوية شبه الموصلة المفردة تقريبًا في حزم فان دير فال المعبأة بشكل وثيق، يمكن أن تُعزى خلفية الامتصاص إلى انتقال ناقل حر ينشأ من نقل الشحنة بين الأنبوب.
