Apa itu kawat kuantum?

Kawat kuantum adalah kabel atau kawat, seringkali berfungsi serupa dengan kawat tembaga, tetapi dibuat dengan nanotube dari elemen tertentu, biasanya karbon.Kabel kuantum biasanya konduktor, tetapi juga dapat dibuat sebagai isolator atau semikonduktor.Kabel ini sangat ideal untuk fungsi kabel listrik dan untuk digunakan pada pesawat ruang angkasa karena lebih kecil dan lebih ringan dari rekan -rekan logamnya.Namun, mereka mahal untuk diproduksi.

Nanotube adalah tabung mikroskopis buatan manusia dengan diameter 1 nanometer, yang berukuran 1 miliar meter.Sebagai perbandingan, diameter rambut manusia tunggal diukur dalam mikrometer, yang 1.000 kali lebih besar dari nanometer.Nanotube tidak hanya digunakan untuk membuat kawat kuantum, tetapi digunakan dalam berbagai bidang ilmiah, termasuk penelitian medis.

Ditemukan pada tahun 1991, nanotube dibuat ketika laser ditembak pada zat murni, seperti karbon.Awalnya ini adalah proses yang panjang dengan banyak nanotube potensial yang dibuang karena mereka tidak sesuai dengan persyaratan ukuran, tetapi peneliti Universitas Rice telah menyempurnakan proses untuk membuat nanotube berukuran tepat pada tahun 1996.

nanotube harus dihubungkan atau dipelintir dalam rantai untuk membentuk kuantumKabel, yang memiliki konduktivitas lebih tinggi daripada kabel tembaga, konduktor logam listrik terbaik.Secara teori, kawat kuantum memiliki seperenam berat kawat tembaga dan dapat menghantarkan listrik hingga sepuluh kali lebih efisien.Kabel kuantum logam dapat dibuat dari nikel (Ni) atau emas (AU).Kabel ini sebagian besar masih eksperimental, tetapi memiliki kegunaan dalam elektronik dan optik.

Mungkin jenis kawat kuantum yang paling menarik secara ilmiah, bagaimanapun, adalah yang terbuat dari nanotube karbon.Pada tahun 2005, Rice University melakukan penelitian ekstensif untuk membuat kawat kuantum dari karbon nanotube, menggunakan hibah $ 11 juta dolar AS (USD) dari Amerika Serikat Aeronautika dan Administrasi Luar Angkasa (NASA).Dijadwalkan akan selesai pada tahun 2010, Rice University didakwa dengan tugas menciptakan kawat kuantum cukup lama untuk digunakan di pesawat ruang angkasa.

Karena kabelnya lebih ringan dan lebih efisien, NASA dan ilmuwan lain, percaya bahwa kabel kuantum dapat menjadi instrumental dalam memungkinkan pesawat ruang angkasa untuk melakukan perjalanan lebih jauh ke ruang angkasa karena setiap pound ekstra membutuhkan pesawat ruang angkasa lebih banyak bahan bakar.Para ilmuwan memiliki masalah yang menghasilkan nanotube yang cukup untuk membuat kawat yang panjang, karena bentuk nanotube yang sangat spesifik, yang disebut kursi lengan, diperlukan untuk memutarnya ke dalam kabel.Pada tahun 2005, hanya dua persen nanotube yang memiliki bentuk yang benar untuk digunakan.Pada 2010, bagaimanapun, peneliti Universitas Rice telah membuat banyak kemajuan dalam menyelesaikan masalah, tetapi lebih banyak penelitian masih diperlukan.