Mi az a kvantumhuzal?

A kvantumhuzal egy kábel vagy huzal, amely a rézhuzalhoz gyakran hasonló, de egy adott elem nanocsöveivel készül, általában szén.A kvantumvezetékek általában vezetők, de szigetelőként vagy félvezetőként is készíthetők.Ezek a vezetékek ideálisak az elektromos vezetékek funkcióihoz és az űrhajókon történő felhasználáshoz, mivel kisebbek és könnyebbek, mint a fém társaik.Ugyanakkor drágák előállítani.

A nanocsövek ember alkotta mikroszkopikus csövek, 1 nanométer átmérőjével, amely egy méter 1 milliárdságát méri.Összehasonlításképpen, az egyetlen emberi haj átmérőjét mikrométerben mérik, amelyek 1000 -szer nagyobbak, mint a nanométer.A nanocsöveket nemcsak kvantumhuzal létrehozására használják, hanem különféle tudományos területeken is használják, ideértve az orvosi kutatásokat is.Eredetileg ez egy hosszú folyamat volt, sok potenciális nanocsövettel elvetve, mert nem felelnek meg a méretkövetelményeknek, de a Rice University kutatói 1996 -ig tökéletesítették a megfelelő méretű nanocsövek készítésének folyamatait.olyan vezetékek, amelyek magasabb vezetőképességgel rendelkeznek, mint a rézhuzalok, a legjobb villamosenergia -vezető.Elméletileg egy kvantumhuzalnak egy hatodik a rézhuzal súlya, és akár tízszer hatékonyabban képes áramot viselni.Fémes kvantumvezetékek előállíthatók nikkelből (NI) vagy aranyból (AU).Ezek a vezetékek nagyrészt még mindig kísérleti jellegűek, de felhasználják az elektronikát és az optikát.

Valószínűleg a tudományosan legizgalmasabb típusú kvantumhuzalok, amelyek szén nanocsövekből készülnek.2005 -ben a Rice University kiterjedt kutatásokat végzett a kvantumhuzal elkészítésében a Carbon Nanocsövekből, 11 millió dolláros USD (USD) támogatás felhasználásával az Egyesült Államok Nemzeti Repülési és Űrügynökségének (NASA) részéről.A 2010 -es befejezésre váró Rice Egyetemt azzal a feladattal vádolták, hogy elég hosszú kvantumhuzalt hozzanak létre ahhoz, hogy űrhajókban felhasználhassák.

Mivel a vezetékek könnyebbek és hatékonyabbak, a NASA és más tudósok úgy vélik, hogy a kvantumvezetékek hozzájárulhatnak ahhoz, hogy az űrhajók távolabb kerüljenek az űrbe, mivel minden extra font az űrhajó számára több üzemanyagot fizet.A tudósoknak problémái vannak, hogy elegendő nanocsöveket állítsanak elő, hogy hosszú huzalt készítsenek, mivel egy nagyon specifikus nanocsövek alakja, az úgynevezett karszék szükséges, hogy vezetékekre csavarja őket.2005 -ben a nanocsöveknek csak két százaléka volt a megfelelő formában a felhasználáshoz.2010 -től azonban a Rice University kutatói jelentős előrelépést tettek a probléma megoldásában, de még több kutatásra volt szükség.