Co je to anténa nanotrubiny?

uhlíkové nanotrubice jsou malé válcové uhlíkové trubice, jejichž struktura je jako malá délka grafitu (monomolekulární uhlíková vrstva) se vodorovně valila a hladce utěsněná. Ve svých objemových vlastnostech mnohem silnější než grafit mohou být nanotrubice 100krát silnější než ocel a desetkrát lehčí. Chemické vazby mezi atomy v nanotrubici jsou podobné vazebám v grafitu, které jsou nejsilnější v přírodě. Mají celou řadu zajímavých vlastností - vynikající transportéry elektronů, účinné vodiče tepla a mimořádnou sílu a flexibilitu.

Jeden z mnoha možných aplikací pro zkoumané nanotrubice je možnost antény nanotrubiny. Anténa je objekt, který může vyzvednout elektromagnetické vlny a převést je na elektrické signály nebo naopak. Anténa je nejdůležitější součástí jakéhokoli bezdrátového přenosu nebo přijímacího zařízení - bez jednoho nemůže fungovat.

Můžeme vidět pokrok ve vývoji antén tím, že se podíváme na přibližnou velikost nejmenšího rádia. V roce 1931, poblíž úsvitu rozhlasové éry, lidé používali rádia vakuové trubice. Ty se hodí na stůl nebo stůl. V roce 1954 lidé začali používat tranzistorové rádia, která by mohla být držena v dlani. Po mnoho desetiletí to bylo asi tak malé, jak se dostaly rádia. V roce 2002 došlo k experimentálnímu kroku vpřed s výrobou rádiových „inteligentních prachů“ senzorů. Byly to několik milimetrů široké. Poté, poslední krok, v roce 2007, vyvinuli Berkeley vědci anténu a rádio nanotrubičky, jen mikrometr dlouhý a několik desítek nanometrů široké.

Od té doby, co byly uhlíkové nanotrubice poprvé věnovány hlavní pozornosti na počátku 90. let, vědci provádějí výpočty o tom, jak by mohli být použity pro anténu nanotrubičky. Tyto výpočty se staly realitou na začátku roku 2000, kdy vědci vytvořili nanotrubiční antény oR nanotrubička, která by mohla sloužit jako anténa nanotrubic pro světlo, mikrovlny a rádio. Změna rozměrů polí nanotrubic nebo nanotrubic mohou vědci vyrobit antény, které vyzvednou nebo přenášejí širokou škálu elektromagnetických signálů.

Ačkoli uhlíkové nanotrubice dosud nebyly zavedeny jako aktivní prvky v žádných elektronických zařízeních, antény nanotrubiny mohly najít cestu do mobilních telefonů a rádií v blízké budoucnosti. Jejich extrémně malá velikost pomáhá spolu s procesem miniaturizace a jejich vlastní síla je odolná vůči poškození šoku. V dlouhodobějším horizontu mohou být nanotrubiční antény užitečné pro poskytování signálů distribuovaným nanobotům, možná dokonce lékařským nanobotům, které zakořenily lidské tělo.