Τι είναι η κεραία νανοσωλήνων;

Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι μικροσκοπικοί κυλινδρικοί σωλήνες άνθρακα των οποίων η δομή είναι σαν ένα μικροσκοπικό μήκος γραφίτη (μονομοριακό στρώμα άνθρακα) που κυλούσε στον εαυτό του οριζόντια και σφραγισμένα άψογα.Πολύ ισχυρότερη στις χύδην ιδιότητές του από τον γραφίτη, οι νανοσωλήνες μπορεί να είναι 100 φορές ισχυρότεροι από τον χάλυβα και δέκα φορές ελαφρύτερα.Οι χημικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων σε ένα νανοσωλήνα είναι παρόμοιοι με τους δεσμούς σε γραφίτη, οι οποίοι είναι οι ισχυρότεροι στη φύση.Έχουν μια ποικιλία από ενδιαφέρουσες ιδιότητες - εξαιρετικούς μεταφορείς ηλεκτρονίων, αποτελεσματικούς αγωγούς θερμότητας και εξαιρετική δύναμη και ευελιξία.

Ένα από τις πολλές πιθανές εφαρμογές για νανοσωλήνες που διερευνάται είναι η πιθανότητα μιας κεραίας νανοσωλήνων.Μια κεραία είναι ένα αντικείμενο που μπορεί να πάρει ηλεκτρομαγνητικά κύματα και να τα μετατρέψει σε ηλεκτρικά σήματα ή αντίστροφα.Η κεραία είναι το πιο κρίσιμο μέρος οποιασδήποτε συσκευής ασύρματης μετάδοσης ή λήψης - χωρίς μία, δεν λειτουργεί.

Μπορούμε να δούμε την πρόοδο στην ανάπτυξη κεραιών εξετάζοντας το κατά προσέγγιση μέγεθος του μικρότερου ραδιοφώνου.Το 1931, κοντά στην αυγή της εποχής του ραδιοφώνου, οι άνθρωποι χρησιμοποίησαν ραδιόφωνα σωλήνα κενού.Αυτά ταιριάζουν σε ένα γραφείο ή πίνακα.Το 1954, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν ραδιόφωνα τρανζίστορ, τα οποία θα μπορούσαν να κρατηθούν στην παλάμη του χεριού σας.Για πολλές δεκαετίες, αυτό ήταν περίπου τόσο μικρό όσο τα ραδιόφωνα.Το 2002, εμφανίστηκε ένα πειραματικό βήμα προς τα εμπρός με την κατασκευή των αισθητήρων έξυπνων σκόνης ραδιοφωνικής λήψης.Αυτά ήταν μερικά χιλιοστά πλάτους.Στη συνέχεια, το τελικό βήμα, το 2007, οι ερευνητές του Berkeley ανέπτυξαν την κεραία και το ραδιόφωνο του νανοσωλήνα άνθρακα, μόνο ένα μικρόμετρο και μερικές δεκάδες νανόμετρα πλάτους.κάνοντας υπολογισμούς για το πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μια κεραία νανοσωλήνων.Αυτοί οι υπολογισμοί έγιναν πραγματικότητα στις αρχές της δεκαετίας του 2000, όταν οι επιστήμονες έκαναν κεραίες νανοσωλήνων ή νανοσωλήνες που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως κεραία νανοσωλήνων για φως, μικροκύματα και ραδιόφωνο.Μεταβάλλοντας τις διαστάσεις των συστοιχιών νανοσωλήνων ή νανοσωλήνων, οι ερευνητές μπορούν να κάνουν κεραίες που παίρνουν ή μεταδίδουν μια μεγάλη ποικιλία ηλεκτρομαγνητικών σημάτων.

Αν και οι νανοσωλήνες άνθρακα δεν έχουν ακόμη εισαχθεί ως ενεργά στοιχεία σε οποιεσδήποτε ηλεκτρονικές συσκευές, οι κεραίες νανοσωλήνων θα μπορούσαν να βρουν το δρόμο τους σε κινητά τηλέφωνα και ραδιόφωνα στο εγγύς μέλλον.Το εξαιρετικά μικροσκοπικό τους μέγεθος βοηθά μαζί με τη διαδικασία μικροσκοπίας και η εγγενή τους δύναμη τους καθιστά ανθεκτικούς σε βλάβη σοκ.Μακροπρόθεσμα, οι κεραίες νανοσωλήνων μπορεί να είναι χρήσιμες για την παροχή σημάτων σε κατανεμημένα νανοβότες, ίσως ακόμη και ιατρικά νανοσωλήνα που περιφέρονται στο ανθρώπινο σώμα.