Kohlenstoffnanoröhren revolutionieren derzeit viele Bereiche, einschließlich Nanotechnologie, personalisierte elektronische Wearables, Optik, Elektronik und andere Bereiche der Materialwissenschaft und -technologie, aufgrund ihres einzigartigen Gerüsts und ihrer einzigartigen Eigenschaften. Kohlenstoffnanoröhren haben eine lange, schmale Struktur mit Wänden, die von einer gebildet werden-atomdicke Kohlenstoffschichten, Graphen genannt. Sie sind fast die dünnsten Röhren, die aus der Natur hergestellt werden können. Sie haben ungewöhnliche thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften, die sie ideal für eine Vielzahl von Anwendungen machen.
Flexible Elektronik
Es läuft ein Wettlauf um die Schaffung einer flexiblen, biegbaren Elektronik mit Kohlenstoffnanoröhren, die möglicherweise die derzeitige Elektronik ersetzen könnte, die aus spröderen Materialien besteht. Viele Forscher auf der ganzen Welt experimentieren mit verschiedenen Methoden, um Kohlenstoffnanoröhren für die Massenproduktion zu entwickelnEinige Probleme, die die weit verbreitete Einführung von Kohlenstoffnanoröhren verhindern: Die Herstellung hochreiner Röhren ist nicht kosteneffektiv und sie sind nicht dicht genug auf das Substrat gepackt.
Zwei Forscher der University of Wisconsin, Gopalan und Arnold, haben eine neu verbesserte Entwicklungstechnik für Kohlenstoffnanoröhren entwickelt. als schwimmende Verdunstungsselbstorganisation bezeichnet oder FESA . Diese Technik löst ein Problem der Packungsdichte, das die weit verbreitete Einführung von Kohlenstoffnanoröhren in flexibler Elektronik verhindert hat. Das Team arbeitet derzeit mit Unternehmen zusammen, um die Einführung dieser Technologie zu beschleunigen. Viele andere Forscher haben auch andere Durchbrüche erzielt.
[Bildquelle : Wikimedia ]
SIEHE AUCH: Reinigung von Nanomaterialien: Einfach Öl hinzufügen
Bioelektrische Nase
In Zukunft könnten Drogen schnüffelnde Hunde durch Hybride aus olfaktorischen Rezeptorproteinen und Kohlenstoffnanoröhrentransistoren ersetzt werden, die als bioelektronische Nasen bezeichnet werden. Ob Sie es glauben oder nicht, eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Charlie Johnson arbeitet an der Entwicklung eines Kohlenstoffnanoröhrchentransistors, derDiese Gruppe überträgt die Sensoreigenschaften biologischer Proteine von Mäusen auf elektronische Geräte. Dies nennt man Bionanotechnologie, eine Form der Biologie und der elektronischen Schnittstelle, über die Sie als Kind in Science-Fiction-Romanen gelesen haben.
Johnson, Professor für Physik und Astronomie an der University of Pennsylvania, erklärte :
"Wir waren motiviert, bioelektronische Hybride herzustellen, bei denen eine sorgfältig entworfene chemische Verbindung zwischen dem OP [olfaktorischen Rezeptorproteinen] und dem Nanoröhrengerät besteht, sowie eine konstruierte membranähnliche Umgebung für den OP." ~ Michael Berger von Nanowerk
Die von ihnen entwickelte bioelektrische Nase war mehrere Monate haltbar, was erheblich länger ist als bisher angenommen. Johnson räumt ein, dass die Verwirklichung einer bioelektronischen Nase immer noch große Herausforderungen mit sich bringt. Reinigung der olfaktorischen Rezeptorproteine aus der ZelleExpressionssystem ist sehr problematisch.
[Bildquelle : Wikimedia ]
Nanospeaker
Wir könnten bald ein Kleidungsstück oder ein gewöhnliches Objekt haben, das Geräusche machen kann. Nanospeaker wurden von einem Team chinesischer Forscher erfolgreich aus ultradünnen, flexiblen Nanoröhrenplatten hergestellt.
Um zu verstehen, wie diese Nanospeaker funktionieren, müssen Sie zunächst verstehen, wie Donner erzeugt wird, da Nanospeaker von denselben Prinzipien geleitet werden. Sie hören aus einem bestimmten Grund Donner nach einem Blitz. Hier ist der Grund: Wenn ein Blitz aus der Wolke auf den Boden trifft, wird ein Loch in der Luft geöffnet, das als Kanal bezeichnet wird. Sobald das Licht weg ist, wird die Luftfällt wieder zusammen und erzeugt eine Schallwelle, die wir als Donner hören.
In Nanospeakern wird beim Anlegen eines elektrischen Stroms an die Röhren die Luft erwärmt und expandiert, wodurch Schallwellen erzeugt werden. Dies wird als thermoakustischer Effekt bezeichnet und unterscheidet sich von der Physik hinter Standardlautsprechern. Herkömmliche Lautsprecher erzeugen Schallvon den Schwingungen in den Luftmolekülen, aber der Nanospeaker gibt überhaupt keine Schwingungen ab. Lesen Sie eine detaillierte Beschreibung dieser Nanospeaker. hier .
Welche Art von Objekt möchten Sie in Zukunft mit Klangerzeugungsfunktionen sehen? Werden iPods durch mit Nanospeakern angereicherte Jacken ersetzt? Lassen Sie sich nach einem langen Arbeitstag in Ihren bequemen Sessel fallen und hören Sie Ihrem Stuhl zuDie Zukunft wird seltsam, das ist sicher.
SIEHE AUCH : Neues Material so schwarz, dass es nicht gemessen werden kann
Geschrieben von Leah Stephens