Was ist eine Nanoröhrenantenne?

Kohlenstoffnanoröhren sind winzige zylindrische Kohlenstoffrohre, deren Struktur wie eine winzige Länge von Graphit (monomolekulare Kohlenstoffschicht) horizontal und nahtlos in sich gerollt ist. Nanoröhrchen sind in seinen Masseneigenschaften viel stärker als Graphit und können 100 -mal stärker sein als Stahl und zehnmal leichter. Die chemischen Bindungen zwischen Atomen in einem Nanoröhren ähneln den Bindungen in Graphit, die der stärkste Natur sind. Sie haben eine Vielzahl interessanter Eigenschaften - ausgezeichnete Elektronentransporter, effiziente Leiter der Wärme sowie außergewöhnliche Festigkeit und Flexibilität.

Eine von vielen möglichen Anwendungen für Nanoröhren, die erforscht werden, ist die Möglichkeit einer Nanoröhrenantenne. Eine Antenne ist ein Objekt, das elektromagnetische Wellen aufnehmen und in elektrische Signale umwandeln oder umgekehrt. Die Antenne ist der wichtigste Teil eines drahtlosen Übertragers oder eines empfangenden Geräts - ohne eine kann sie nicht funktionieren.

Wir können Fortschritte bei der Entwicklung von Antennen sehen, indem wir die ungefähre Größe des kleinsten Radios betrachten. Im Jahr 1931 verwendeten die Menschen in der Nähe der Morgendämmerung der Radio -Ära Vakuumrohrradios. Diese passen auf einen Schreibtisch oder Tisch. 1954 begannen die Menschen mit Transistorradios, die in Ihrer Handfläche gehalten werden konnten. Viele Jahrzehnte lang war dies ungefähr so ​​klein wie Radios. Im Jahr 2002 trat ein experimenteller Schritt nach vorne bei der Herstellung von "Smart Dust" -Sensoren von Radio-Rezeptionen auf. Dies waren ein paar Millimeter breit. Dann entwickelte der letzte Schritt im Jahr 2007 Berkeley -Forscher die Carbon -Nanoröhrchen -Antenne und das Radio, nur ein Mikrometer lang und ein paar zehn Nanometer breit.

Seit Carbon -Nanoröhren in den frühen 90ern erstmals große Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, haben Wissenschaftler Berechnungen darüber durchgeführt, wie sie für eine Nanoröhrantenne verwendet werden könnten. Diese Berechnungen wurden in den frühen 2000er Jahren zu Wirklichkeit, als Wissenschaftler Nanoröhrenantennen an machtenR -Nanotube -Arrays, die als Nanoröhrenantenne für Licht, Mikrowellen und Radio dienen könnten. Durch die Veränderung der Dimensionen der Nanoröhren- oder Nanoröhren -Arrays können Forscher Antennen herstellen, die eine Vielzahl elektromagnetischer Signale aufnehmen oder übertragen.

Obwohl Kohlenstoffnanoröhren in keiner elektronischen Geräte als aktive Elemente eingeführt wurden, konnte Nanoröhrenantennen in naher Zukunft ihren Weg in Mobiltelefone und Funkgeräte finden. Ihre extrem winzige Größe hilft zusammen mit dem Miniaturisierungsprozess, und ihre inhärente Stärke macht sie widerstandsfähig gegen Stoßschäden. Langfristig könnte Nanoröhrenantennen nützlich sein, um verteilten Nanobots Signale zu verleihen, vielleicht sogar medizinische Nanobots durch den menschlichen Körper.