¿Qué es un cable cuántico?
Un cable cuántico es un cable o un cable, a menudo similar en función al cable de cobre, pero hecho con nanotubos de un elemento específico, generalmente carbono. Los cables cuánticos suelen ser conductores, pero también pueden hacerse como aisladores o semiconductores. Estos cables son ideales para funciones de cableado eléctrico y para su uso en naves espaciales porque son más pequeños y más ligeros que sus contrapartes de metal. Sin embargo, son caros de producir.
Los nanotubos son tubos microscópicos hechos por el hombre con un diámetro de 1 nanómetro, que mide la mil millones de miles de metros. En comparación, el diámetro de un solo cabello humano se mide en micrómetros, que son 1,000 veces más grandes que un nanómetro. Los nanotubos no solo se usan para crear alambre cuántico, sino que se utilizan en una variedad de campos científicos, incluida la investigación médica.
En 1991, los nanotubos se hacen cuando un láser se dispara a una sustancia pura, como el carbono. Originalmente este fue un proceso largo con muchos nanotubos potenciales descartados porque no lo hicieronAjusta los requisitos de tamaño, pero los investigadores de la Universidad de Rice habían perfeccionado un proceso para hacer nanotubos de tamaño adecuado para 1996.
Los nanotubos deben estar unidos o retorcidos en cadenas para formar cables cuánticos, que tienen una conductividad más alta que los cables de cobre, el mejor conductor metálico de la electricidad. En teoría, un cable cuántico tiene un sexto del peso de un alambre de cobre y puede conducir electricidad hasta diez veces más eficientemente. Los cables cuánticos metálicos pueden estar hechos de níquel (Ni) o oro (AU). Estos cables aún son aún experimentales, pero tienen usos en electrónica y óptica.
Posiblemente el tipo de alambre cuántico más científicamente emocionante, sin embargo, son los hechos de nanotubos de carbono. En 2005, la Universidad de Rice estaba realizando una amplia investigación sobre la fabricación de alambre cuántico de los nanotubos de carbono, utilizando una subvención de $ 11 millones de dólares (USD) del Aeron Nacional de los Estados UnidosAutics and Space Administration (NASA). Programada para completarse en 2010, la Universidad de Rice se encargó de la tarea de crear cable cuántico lo suficiente como para usarse en naves espaciales.
Dado que los cables son más livianos y más eficientes, la NASA y otros científicos, creen que los cables cuánticos podrían ser fundamentales para permitir que las naves espaciales viajen más al espacio, ya que cada libra extra cuesta una nave espacial más combustible. Sin embargo, los científicos tienen problemas para producir suficientes nanotubos para hacer largos longitudes de alambre, ya que es necesaria una forma de nanotubas muy específica, llamada "silla de brazo", para torcerlos a cables. En 2005, solo el dos por ciento de los nanotubos tenían la forma correcta para su uso. Sin embargo, a partir de 2010, los investigadores de la Universidad de Rice habían progresado considerablemente en la resolución del problema, pero aún se necesitaba más investigación.