Kollaps und Stabilität von einwandigen und mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren

Der Kollaps und die Stabilität von Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) haben wichtige Implikationen für deren Synthese und Anwendungen. Während der Kollaps von Nanoröhren experimentell beobachtet wurde, sind die Bedingungen für den Kollaps, insbesondere die Abhängigkeit von der Struktur der Röhren, unklar. Wir haben die Energetik des Kollapses von einwandigen und mehrwandigen CNTs durch atomistische Simulationen untersucht. Der Kollaps wird durch die Anzahl der Wände und den Radius der innersten Wand bestimmt. Die kollabierte Struktur ist energetisch bei einem bestimmten Durchmesser begünstigt, der für einwandige, doppelschichtige und dreischichtige CNTs 4,12, 4,96 und 5,76 nm beträgt. Die Chiraliät der CNT hat ebenfalls einen starken Einfluss auf die kollabierte Struktur und führt je nach chiralem Winkel zu flachen, verzerrten und gedrehten CNTs.