ควอนตัมลวดคืออะไร?

ลวดควอนตัมเป็นสายเคเบิลหรือลวดมักจะคล้ายกันในการทำงานกับลวดทองแดง แต่ทำด้วย nanotubes ขององค์ประกอบเฉพาะมักจะคาร์บอนสายควอนตัมมักจะเป็นตัวนำ แต่อาจทำเป็นฉนวนหรือเซมิคอนดักเตอร์สายไฟเหล่านี้เหมาะสำหรับฟังก์ชั่นการเดินสายไฟฟ้าและใช้กับยานอวกาศเพราะมีขนาดเล็กและเบากว่าโลหะของพวกเขาอย่างไรก็ตามมีราคาแพงในการผลิต

นาโนทิวบ์เป็นท่อกล้องจุลทรรศน์ที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นาโนเมตรซึ่งมีขนาด 1 พันล้านเมตรในการเปรียบเทียบเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์เดี่ยววัดเป็นไมโครมิเตอร์ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่านาโนเมตร 1,000 เท่าท่อนาโนไม่เพียง แต่ใช้ในการสร้างลวดควอนตัมเท่านั้น แต่ยังใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายรวมถึงการวิจัยทางการแพทย์

ค้นพบในปี 1991 ท่อนาโนจะทำเมื่อเลเซอร์ถูกยิงด้วยสารบริสุทธิ์เช่นคาร์บอนเดิมทีนี่เป็นกระบวนการที่มีความยาวโดยมีท่อนาโนที่มีศักยภาพจำนวนมากที่ถูกทิ้งเพราะพวกเขาไม่เหมาะกับความต้องการขนาด แต่นักวิจัยมหาวิทยาลัยข้าวได้ทำให้กระบวนการผลิตท่อนาโนขนาดเหมาะสมอย่างเหมาะสมในปี 1996

nanotubes จะต้องเชื่อมโยงหรือบิดเข้าด้วยกันในโซ่เพื่อสร้างควอนตัมควอนตัมสายไฟซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าสายทองแดงซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าโลหะที่ดีที่สุดของไฟฟ้าในทางทฤษฎีลวดควอนตัมมีน้ำหนักหนึ่งในหกของลวดทองแดงและสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากถึงสิบเท่าสายควอนตัมโลหะอาจทำจากนิกเกิล (NI) หรือทองคำ (AU)สายไฟเหล่านี้ส่วนใหญ่ยังคงทดลองอยู่ แต่มีการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเลนส์

อาจเป็นสายควอนตัมประเภทที่น่าตื่นเต้นที่สุดทางวิทยาศาสตร์มากที่สุดเป็นสิ่งที่ทำจากท่อนาโนคาร์บอนในปี 2548 มหาวิทยาลัยไรซ์ได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับการทำลวดควอนตัมจากท่อนาโนคาร์บอนโดยใช้เงินจำนวน 11 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (USD) จากการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NASA)กำหนดให้แล้วเสร็จในปี 2010 มหาวิทยาลัยไรซ์ถูกตั้งข้อหาทำหน้าที่สร้างลวดควอนตัมนานพอที่จะใช้ในยานอวกาศ

เนื่องจากสายไฟมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้นนาซ่าและนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เชื่อว่าสายควอนตัมอาจเป็นเครื่องมือในการอนุญาตให้ยานอวกาศสามารถเดินทางไปสู่อวกาศได้มากขึ้นเนื่องจากปอนด์พิเศษทุกปอนด์ทำให้ยานอวกาศเป็นเชื้อเพลิงมากขึ้นนักวิทยาศาสตร์มีปัญหาในการผลิต nanotubes เพียงพอที่จะทำสายไฟที่มีความยาวเป็นเวลานานอย่างไรก็ตามเนื่องจากรูปร่างของท่อนาโนที่เฉพาะเจาะจงมากเรียกว่าเก้าอี้แขนจึงจำเป็นต้องบิดเป็นสายในปี 2548 มีเพียงสองเปอร์เซ็นต์ของท่อนาโนที่มีรูปร่างที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานอย่างไรก็ตามในปี 2010 นักวิจัยของมหาวิทยาลัยไรซ์มีความก้าวหน้าอย่างมากในการแก้ปัญหา แต่ยังจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม