Fizika

3 A szén nanocsövek futurisztikus felhasználása

3 A szén nanocsövek futurisztikus felhasználása



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A szén nanocsövek jelenleg egyedülálló kerete és tulajdonságai miatt számos területen forradalmat hoznak, beleértve a nanotechnológiát, a személyre szabott elektronikus viselhető cikkeket, az optikát, az elektronikát és az anyagtudomány és a technológia egyéb területeit. A szén nanocsövek hosszú, keskeny szerkezetűek, falakkal, amelyeket egy atom vastagságú szénlapok, grafén neveznek. Szinte a legvékonyabb csövek, amelyeket a természetből lehet kialakítani. Szokatlan hő-, mechanikai és elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek ideálisak a legkülönbözőbb alkalmazásokhoz.

Rugalmas elektronika

Verseny folyik annak érdekében, hogy rugalmas, hajlítható elektronikát hozzanak létre szén nanocsövekkel, amelyek végül felválthatják a jelenlegi, törékenyebb anyagokkal készült elektronikát. Számos kutató szerte a világon különböző módszerekkel kísérletezik szén nanocsövek kifejlesztésére tömegtermelés céljából. Néhány probléma megakadályozza a szén nanocsövek széleskörű elterjedését: nem költséghatékony a nagyon tiszta csövek gyártása, és nincsenek elég sűrűn az aljzatra csomagolva.

A Wisconsini Egyetem két kutatója, Gopalan és Arnold úttörő szerepet játszott egy újonnan továbbfejlesztett szén nanocsövek fejlesztési technikájában, ún. Lebegő párologtató önszerelésnek vagy FESA-nak. Ez a technika megold egy csomagolási sűrűség problémát, amely megakadályozta a szén nanocsövek széleskörű elterjedését a rugalmas elektronikában. A csapat jelenleg a vállalatokkal dolgozik annak érdekében, hogy felgyorsítsa ennek a technológiának az alkalmazását. Sok más kutató más áttörést is tett.

[Kép forrása: Wikimedia]

LÁSD MÉG: Nanoanyagok tisztítása: Csak adjon olajat

Bioelektromos orr

A jövőben a kábítószer-szagló kutyákat lecserélhetik a szagló receptor fehérjék hibridjeire és a szén nanocső tranzisztorokra, az úgynevezett bioelektronikus orrokra. Akár hiszed, akár nem, egy Charlie Johnson által vezetett kutatócsoport azon dolgozik, hogy egy szén nanocsöves tranzisztort hozzon létre, amely képes „szagolni". Ez a csoport a biológiai fehérjék érzékelő tulajdonságait átadja az egerekről az elektronikus eszközökre. Ezt nevezik bionanotechnológiának, egy formának biológia és elektronikus interfész, olyan, amiről gyerekkorodban olvastál sci-fi regényekben.

Johnson, a Pennsylvaniai Egyetem fizika és csillagász professzora kijelentette:

"Az volt a motivációnk, hogy bioelektronikus hibrideket állítsunk elő, ahol gondosan megtervezett kémiai kapcsolat van az OR [szagló receptor fehérjék] és a nanocsöves eszköz között, valamint a legkülső régiók számára kialakított membránszerű környezet." ~ Michael Berger a Nanowerk-ból

Az általuk kitalált bioelektromos orr eltarthatósági ideje több hónap volt, ami jóval hosszabb, mint azt korábban gondolták. Johnson elismeri, hogy a bioelektronikus orr valóra váltásának még mindig nagy kihívásai vannak. A szagló receptor fehérjék tisztítása a sejtek expressziós rendszeréből nagyon problematikus.

[Kép forrása: Wikimedia]

Nanospeakerek

Hamarosan kaphatunk egy ruhadarabot vagy bármilyen közönséges tárgyat, amely képes hangot kiadni. Kínai kutatók egy csoportja sikeresen elkészítette a nanoszórókat ultravékony, rugalmas nanocsövekből.

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működnek ezek a nano-hangszórók, először meg kell értened, hogyan jön létre a mennydörgés, mert a nano-hangszórókat ugyanazok az elvek vezérlik. Okból villámlás után mennydörgést hall. Ennek oka: amikor egy villám eljut a felhőből és a földet éri, a levegőben lyuk nyílik, amelyet csatornának neveznek. Amint a fény eltűnik, a levegő visszazuhan és létrehoz egy hanghullámot, amelyet mennydörgésként hallunk.

Nanoszkópokban, amikor elektromos áramot vezetnek a csövekre, a levegő felmelegszik és kitágul, ami hanghullámok keletkezését okozza. Ezt nevezzük termoakusztikus hatásnak, és ez eltér a szokásos hangszórók mögött álló fizikától. A hagyományos hangszórók hangot generálnak a légmolekulák rezgéseiből, de a nanohangszóró egyáltalán nem bocsát ki rezgéseket. Itt olvashatja el ezeknek a nanoszóróknak a részletes leírását.

Milyen tárgyat szeretne látni a jövőben, hangképző képességekkel? Vajon az iPod-okat felveszik-e nanoszóróval átitatott kabátok? Hosszú munkanap után lemerül a kényelmes fekvőhelyre, és meghallgatja a székét, amikor az a kedvenc dalát játssza? A jövő furcsa lesz, az biztos.

LÁSD MÉG: Az új anyag olyan fekete, hogy nem mérhető

Írta: Leah Stephens


Nézd meg a videót: Hong Kong Knockoff Market Bonanza! (Augusztus 2022).