επιστήμη

Νανοσωλήνες άνθρακα: η διαστημική τεχνολογία του αύριο;

επιστήμη Νανοσωλήνες άνθρακα: η διαστημική τεχνολογία του αύριο;

A promising test for pancreatic cancer ... from a teenager | Jack Andraka (Ιούλιος 2019).

Anonim

Η νανοτεχνολογία αντιπροσωπεύει την έρευνα, την ανάπτυξη και την εμπορευματοποίηση υλικών και συσκευών στην κλίμακα ενός δισεκατομμυρίου ενός μέτρου σε πολλούς τομείς εφαρμογής. Η NASA, η οποία στοχεύει να επιστρέψει στο φεγγάρι και να στείλει μια κατοικημένη αποστολή στον Άρη, ενδιαφέρεται για την τεχνολογία αυτή λόγω των επιδόσεων που προτείνει.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα κολλημένοι στην άκρη του βολφραμίου. Εικόνα των C. Journet και P. Vincent.

$config[ads_text] not found

Η εμπορευματοποίηση και η εκβιομηχάνιση του χώρου απαιτούν επίσης ολοένα και πιο εξελιγμένα μέσα και τεχνολογία, στα όρια των σημερινών μας γνώσεων. Η επόμενη γενιά διαστημικής υποδομής και διαστημικής μεταφοράς θα πρέπει να είναι πιο αξιόπιστη, πιο ανθεκτική και πιο ευέλικτη. Ωστόσο, η χρήση προηγμένων υλικών, σχεδιασμένων με βάση τη νανοτεχνολογία, είναι μία από τις καινοτόμες λύσεις που θέλει να εφαρμόσει τη NASA για να κερδίσει το στοίχημά της μακροπρόθεσμα.

Για το σκοπό αυτό, η αμερικανική Υπηρεσία Διαστήματος πρόσφατα χορήγησε στο εργαστήριο ανθρακικής νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Rice ένα τετραετές συμβόλαιο για την ανάπτυξη και την προμήθεια ενός πρωτοτύπου καλωδίου ηλεκτρονικής ισχύος που αποτελείται από νανοσωλήνες άνθρακα μέχρι το 2010. Αυτό Αυτός ο τύπος καλωδίου έχει 10 φορές λιγότερη ηλεκτρική αντίσταση από τα καλώδια σήμερα. Επιπλέον, το κέρδος βάρους είναι σημαντικό. Οι μελλοντικές διαστημικές μεταφορές και χερσαίες μεταφορές (landers, rovers, σταθμοί) απαιτούν αυξημένη ηλεκτρική ενέργεια και όταν το κύριο σύστημα διανομής ενέργειας του διαστημικού λεωφορείου είναι γνωστό ότι είναι περίπου το 7 τοις εκατό του βάρους του, κατανοούμε καλύτερα γιατί η NASA θέλει να επενδύσει σε αυτές τις τεχνολογίες. Κάθε κιλό που κερδίζεται είναι ένα κιλό που δεν θα απαιτήσει καύσιμα για να ξεφύγει από τη γη.

Νανοσωλήνα άνθρακα

Ένας νανοσωλήνας άνθρακα αποτελείται από έναν κυλινδρικό κύλινδρο με απόλυτα τακτική διάταξη ατόμων άνθρακα. Αποδεικνύονται η πιο ελπιδοφόρα εφαρμογή της νανοτεχνολογίας και πολλοί ερευνητές είναι πεπεισμένοι ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορέσει να διαταράξει ολόκληρους τομείς της παγκόσμιας βιομηχανίας, ξεκινώντας από την ηλεκτρονική.

Ένα τέτοιο νήμα έχει αντίσταση 100 φορές μεγαλύτερη από το χάλυβα, για ένα βάρος που διαιρείται με έξι, και αυτό με μια ασυνήθιστη αντίσταση στις υψηλές θερμοκρασίες. Η διάμετρος τους είναι της τάξης ενός εκατομμυριοστού χιλιοστού. Αυτή η αξία είναι πραγματικά δύσκολο να κατανοηθεί για το ανθρώπινο μυαλό, αλλά για να το καταλάβουμε, αρκεί να πούμε ότι ένας νανοσωλήνας άνθρακα μήκους ισοδύναμου με την απόσταση Earth-Moon, που τυλίγεται στον εαυτό του, θα καταλάβει το levolumequ ' ένα πορτοκαλί πρόβλημα.

Χρησιμοποιούνται μόνοι, πλεγμένοι, υφασμένοι ή συνδυασμένοι, νανοσωλήνες άνθρακα έχουν φυσικά χαρακτηριστικά που θα μπορούσαν να τους οδηγήσουν να αντικαταστήσουν πλαστικά ή μέταλλα σε πολλές περιπτώσεις. Το κερί στο κέικ, cematériause αποτελείται από ημιαγωγούς και τα τρανζίστορ που αποτελούνται από νανοσωλήνες άνθρακα υπάρχουν ήδη. Εκτός από τη χαμηλή τους αντίσταση, η οποία τους προσφέρει τη δυνατότητα να σχετίζονται με υπεραγωγούς, η ροή του ρεύματος είναι πολύ πιο γρήγορη από ό, τι στα ομολόγια desilicon, γεγονός που υποδηλώνει επίσης τεράστιες δυνατότητες όσον αφορά την αποθήκευση πληροφοριών (μνήμες).

Μια άλλη υπό μελέτη μελέτη, ακόμη και στην αρχή της παραγωγής: η αποθήκευση των υδρογονολευκωμάτων στερεάς κατάστασης μέσα σε κλειστούς νανοσωλήνες άνθρακα και στα δύο άκρα, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και πίεση, ή ακόμα και σε κενό, που αφήνει για να δούμε την εμφάνιση νέων τύπων καυσίμων.

Δημοφιλείς Αναρτήσεις