🔬

কার্বন ন্যানোটিউব ডিজাইনার

কার্বন ন্যানোটিউব গঠন এবং বৈশিষ্ট্য ডিজাইন করুন

🔬 এখনই চেষ্টা করুন

What Is a Carbon Nanotube?

A carbon nanotube (CNT) is a cylinder of rolled-up graphene — a single sheet of carbon atoms arranged in hexagons. The direction you roll determines everything: the tube's diameter, whether it conducts like metal or acts as a semiconductor, and its incredible mechanical strength (100x stronger than steel at 1/6 the weight).

Why does this matter? By choosing chirality indices (n,m), you control whether a nanotube is metallic or semiconducting. If (n-m) is divisible by 3, it's metallic — enabling ballistic electron transport. Otherwise, it's a semiconductor with a tunable band gap, perfect for nanoscale transistors.

📖 গভীরভাবে জানুন

উপমা 1

একটি টিউবে মুরগির তারের একটি শীট মোড়ানো কল্পনা করুন। আপনি যদি এটিকে সোজা জুড়ে রোল করেন তবে আপনি একটি প্যাটার্ন (জিগজ্যাগ) পাবেন। আপনি যদি এটি একটি কোণে রোল করেন তবে আপনি একটি ভিন্ন প্যাটার্ন (চিরাল) পাবেন। এটিকে ঠিক 30° এ রোল করুন এবং প্রতিটি সারি ঠিকভাবে উপরে রাখুন (আর্মচেয়ার)। আপনি যে প্যাটার্নটি চয়ন করেন তা সম্পূর্ণরূপে পরিবর্তন করে যে টিউবটি কীভাবে আচরণ করে — ঠিক যেমন একটি ফ্যাব্রিকের বুনন প্যাটার্ন কীভাবে এটি প্রসারিত বা অনমনীয় থাকে তা নির্ধারণ করে।

উপমা 2

রোলড-আপ পিয়ানো কীবোর্ডের মতো একটি ন্যানোটিউবের কথা ভাবুন। আপনি যে কোণটি রোল করেন তার উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন 'কী' (পরমাণু) টিউবের পরিধি বরাবর লাইন করে। যখন নির্দিষ্ট কীগুলি সারিবদ্ধ হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি সঙ্গীতের মতো টিউবের মাধ্যমে অবাধে প্রবাহিত হতে পারে - এটি একটি ধাতব ন্যানোটিউব। যখন প্রান্তিককরণ বন্ধ থাকে, তখন ইলেকট্রন 'ভুল নোটে' আটকে যায় এবং সরানোর জন্য অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয় - এটি একটি অর্ধপরিবাহী।

🎯 সিমুলেটর টিপস

শিক্ষানবিস

একটি আর্মচেয়ার ন্যানোটিউব তৈরি করতে n=m (যেমন, 10,10) সেট করুন — সর্বদা সর্বোচ্চ প্রতিসাম্য সহ ধাতব

মধ্যবর্তী

অ্যাডভান্সড মোডে, অমেধ্য কীভাবে ইলেক্ট্রন ছড়িয়ে দেয় এবং পরিবাহিতা কমায় তা দেখতে ত্রুটির ঘনত্ব বাড়ায়

বিশেষজ্ঞ

বিশেষজ্ঞ মোডে, বিভিন্ন ধরনের ফাংশনালাইজেশন ব্যবহার করে দেখুন - তারা পৃষ্ঠের রসায়ন পরিবর্তন করে কিন্তু যান্ত্রিক শক্তি কমায়

📚 শব্দকোষ

CNT
কার্বন ন্যানোটিউব - অসাধারণ প্রসার্য শক্তি (100x স্টিল) এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ রোলড গ্রাফিন দিয়ে তৈরি একটি নলাকার ন্যানোস্ট্রাকচার। কাইরালিটির উপর নির্ভর করে ধাতব বা অর্ধপরিবাহী হতে পারে।
Chirality
(n,m) সূচকগুলি বর্ণনা করে যে কীভাবে একটি গ্রাফিন শীট ন্যানোটিউব গঠনের জন্য ঘূর্ণিত হয়। চিরাল ভেক্টর C = n*a1 + m*a2 পরিধির দিক নির্ধারণ করে, ব্যাস, ইলেকট্রনিক প্রকার এবং প্রতিসাম্য নির্ধারণ করে।
Armchair
n=m সহ একটি ন্যানোটিউব, একটি আর্মচেয়ারের মতো পরিধি বরাবর কার্বন বন্ডের প্যাটার্নের জন্য নামকরণ করা হয়েছে। সর্বদা ধাতব। চিরাল কোণ = 30°। উদাহরণ: (10,10)।
Zigzag
m=0 সহ একটি ন্যানোটিউব, পরিধি বরাবর বন্ধনের জিগজ্যাগ প্যাটার্নের জন্য নামকরণ করা হয়েছে। ধাতব শুধুমাত্র যখন n 3 দ্বারা বিভাজ্য হয়। চিরাল কোণ = 0°। উদাহরণ: (10,0)।
Chiral
একটি ন্যানোটিউব যেখানে n≠m এবং m≠0, কার্বন হেক্সাগনের একটি হেলিকাল বিন্যাস সহ। বেশিরভাগ ন্যানোটিউবই চিরল। ধাতব যখন (n-m) mod 3 = 0।
Band Gap
ভ্যালেন্স এবং কন্ডাকশন ব্যান্ডের মধ্যে শক্তির পার্থক্য। ধাতব CNT-তে শূন্য ব্যান্ড গ্যাপ আছে; সেমিকন্ডাক্টিং সিএনটি-তে যেমন ≈ 0.8/d eV থাকে যেখানে d এর ব্যাস ন্যানোমিটারে।
Ballistic Transport
বিক্ষিপ্ত না করে একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়, যা প্রতিরোধ-মুক্ত পরিবাহীকে সক্ষম করে। ধাতব সিএনটি ঘরের তাপমাত্রায় শত শত ন্যানোমিটারের বেশি ব্যালিস্টিক পরিবহন প্রদর্শন করে।
Conductance Quantum
G₀ = 2e²/h ≈ 7.75 × 10⁻⁵ S — বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার মৌলিক একক। দুটি পরিবাহী চ্যানেলের কারণে একটি নিখুঁত ধাতব CNT এর পরিবাহিতা 2G₀ থাকে।
SWCNT
একক-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউব - একটি একক ঘূর্ণিত গ্রাফিন সিলিন্ডার, সাধারণত 0.7-2 এনএম ব্যাস। বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণরূপে chirality উপর নির্ভর করে.
Graphene
একটি ষড়ভুজ জালিতে কার্বন পরমাণুর একটি একক স্তর - 2D শীট যা ঘূর্ণিত হলে একটি ন্যানোটিউব গঠন করে। পদার্থবিজ্ঞানে 2010 সালের নোবেল পুরস্কার জিতেছেন।
Van Hove Singularity
ন্যানোটিউবগুলির মতো 1D সিস্টেমের ইলেকট্রনিক ঘনত্বের তীক্ষ্ণ শিখর, নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শক্তিশালী অপটিক্যাল শোষণের জন্য দায়ী।
Functionalization
আণবিক গ্রুপ (-COOH, -OH, -NH₂, PEG) সংযুক্ত করে ন্যানোটিউব পৃষ্ঠের রাসায়নিক পরিবর্তন। দ্রবণীয়তা এবং জৈব-সামঞ্জস্যতা উন্নত করে তবে ত্রুটিগুলি প্রবর্তন করে যা যান্ত্রিক শক্তি এবং পরিবাহিতা হ্রাস করে।
CVD
রাসায়নিক বাষ্প জমা - 600-1200 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ধাতব অনুঘটক ন্যানো পার্টিকেলগুলির উপর হাইড্রোকার্বন গ্যাসগুলিকে পচিয়ে কার্বন ন্যানোটিউব বাড়ানোর প্রাথমিক শিল্প পদ্ধতি।
Raman Spectroscopy
লেজার লাইট স্ক্যাটারিং ব্যবহার করে CNT-এর জন্য মূল চরিত্রায়ন কৌশল। G-ব্যান্ড (~1590 cm⁻¹) গ্রাফিটিক গঠন নির্দেশ করে; ডি-ব্যান্ড (~1350 cm⁻¹) ত্রুটিগুলি নির্দেশ করে৷ G/D অনুপাত গুণমান পরিমাপ করে।

🏆 মূল ব্যক্তিত্ব

Sumio Iijima (1991)

এনইসি কর্পোরেশনে ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে 1991 সালে বহু-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউব আবিষ্কৃত হয়, যা ন্যানোটিউব গবেষণার পুরো ক্ষেত্রটি চালু করে

Mildred Dresselhaus (1992)

এমআইটি-তে 'কার্বন সায়েন্সের রাণী' যিনি চিরালিটির উপর ভিত্তি করে ন্যানোটিউব ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্য বোঝার জন্য তাত্ত্বিক কাঠামো তৈরি করেছিলেন এবং রমন চরিত্রায়ন পদ্ধতির পথপ্রদর্শক

Richard Smalley (1996)

C60 ফুলেরিন আবিষ্কারের জন্য নোবেল বিজয়ী যিনি রাইস ইউনিভার্সিটিতে বড় আকারের ন্যানোটিউব সংশ্লেষণের অগ্রগতি করেছিলেন এবং তাদের রূপান্তরকারী শিল্প প্রয়োগের কল্পনা করেছিলেন

Phaedon Avouris (1998)

আইবিএম গবেষক যিনি প্রথম কার্বন ন্যানোটিউব ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর তৈরি করেছিলেন, তিনি দেখিয়েছেন যে সিএনটি পরবর্তী প্রজন্মের কম্পিউটিংয়ের ভিত্তি হিসাবে কাজ করতে পারে

Ray Baughman (2004)

ইউটি ডালাস গবেষক যিনি ন্যানোটিউব সুতা, কৃত্রিম পেশী এবং স্বচ্ছ পরিবাহী শীট তৈরি করেছেন, ল্যাব কৌতূহল থেকে ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের ব্যবধান পূরণ করেছেন

Hongjie Dai (2000)

স্ট্যানফোর্ড অধ্যাপক যিনি পৃষ্ঠের উপর CNT বৃদ্ধির পথপ্রদর্শক, সিলিকন প্রযুক্তির সাথে একীকরণ সক্ষম করে এবং জৈবিক ইমেজিং এবং ওষুধ সরবরাহের জন্য CNT তৈরি করেছিলেন

🎓 শিক্ষার উৎস

💬 শিক্ষার্থীদের বার্তা

কার্বন ন্যানোটিউব হল প্রকৃতির সবচেয়ে মার্জিত উদাহরণ যে কিভাবে পারমাণবিক-স্তরের গঠন ম্যাক্রোস্কোপিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। কেবলমাত্র দুটি সংখ্যা পরিবর্তন করে — কাইরালিটি সূচক (n,m) — আপনি একটি ধাতব তার থেকে একই কার্বন পরমাণুকে একটি অর্ধপরিবাহী সুইচে রূপান্তরিত করেন। এই সিমুলেটরটি আপনাকে সেই অসাধারণ সম্পর্কটি অন্বেষণ করতে দেয়। সুমিও আইজিমা ফুলেরিন অধ্যয়ন করার সময় দুর্ঘটনাক্রমে এই টিউবগুলি আবিষ্কার করেছিলেন এবং মিলড্রেড ড্রেসেলহাউস তত্ত্বটি তৈরি করতে কয়েক দশক ব্যয় করেছিলেন যা তাদের ব্যাখ্যা করেছিল। আজ, বিলিয়ন ডলারের গবেষণার লক্ষ্য হল অতি-দ্রুত কম্পিউটার থেকে শুরু করে স্পেস এলিভেটর তৈরির জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী তারের সব কিছুর জন্য CNT ব্যবহার করা। আপনি বিভিন্ন chiralities সঙ্গে পরীক্ষা করার সময়, মনে রাখবেন: একটি 1-ন্যানোমিটার টিউব নিয়ন্ত্রিত পদার্থবিদ্যা একই পদার্থবিদ্যা যা মানব স্কেলে প্রযুক্তি বিপ্লব করতে পারে।

শুরু করুন

বিনামূল্যে, সাইনআপ নেই

শুরু করুন →