Monday, 25 October 2021

ท่อนาโนคาร์บอน คุณสมบัติเชิงกลกับการกักเก็บพลังงาน

ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว

ท่อนาโนคาร์บอนมีสมบัติเชิงกลที่ดีหลายประการ ในบทความนี้เราจะสนใจค่าความแข็งแรงในการดึงและความยืดหยุ่นของท่อนาโนคาร์บอนกัน

เราทราบกันว่าเมื่อวัตถุใดๆรับแรงกระทำตั้งฉากกับพื้นผิวแล้ว วัตถุจะสามารถยืดออกได้หากวัตถุนั้นมีสมบัติความยืดหยุ่น และสามารถยืดออกได้ที่ความยาวขนาดหนึี่งก่อนวัตถุนั้นจะฉีกขาดออกจากกัน

จาก สินค้า พบว่าท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวหลายเส้น มีค่าความแข็งแรงในการดึงสูงถึง 2.5Gpa และจาก wiki จะทราบว่าค่า Elongation at break เป็น 16% และ ค่ามอดูลัส
50Gpa ดังนั้นถ้าเราเลือกให้ Safety Factor เป็น 2 เท่าของวัสดุ

เราสามารถคำนวณหาความหนาแน่นพลังงานที่เก็บในท่อนาโนคาร์บอนได้ดังนี้

E=0.5(stress)(strain)

Y=strain/stress

Stress=strain/Y

=1.25/50=0.025

ดังนั้น E = 0.5*0.025*1.25*10^9= 15,625,000 Joules

หรือเท่ากับ 4.34 kilowatt hours