量子ワイヤとは何ですか？

量子ワイヤはケーブルまたはワイヤーであり、多くの場合、銅線に機能するが、通常は炭素の特定の要素のナノチューブで作られています。量子ワイヤは通常、導体ですが、絶縁体または半導体として作られる場合があります。これらのワイヤーは、電気配線機能や宇宙船での使用に最適です。これは、金属の対応物よりも小さくて軽いためです。しかし、それらは生産するのに費用がかかります。

ナノチューブは、直径1ナノメートルの人工顕微鏡チューブであり、10億メートルのメートルです。それに比べて、単一の人間の髪の直径はマイクロメートルで測定され、ナノメートルの1,000倍大きいです。ナノチューブは量子ワイヤの作成に使用されるだけでなく、医学研究を含むさまざまな科学分野で使用されます。

1991年に発見されたナノチューブは、レーザーが炭素などの純粋な物質で撃たれると作られます。もともとこれは長いプロセスでしたが、多くの潜在的なナノチューブが廃棄されたため、サイズの要件に適合しますが、ライス大学の研究者は1996年までに適切なサイズのナノチューブを作るプロセスを完成させました。

ナノチューブは、鎖で結合またはねじれて、量子ワイヤを形成する必要があります。量子ワイヤは、電気の最高の金属導体である銅線よりも導電率が高くなります。理論的には、量子ワイヤは銅線の重量の6分の1を持ち、最大10倍の効率的な電力を導入できます。金属Quantumワイヤは、ニッケル（Ni）または金（Au）で作られている場合があります。これらのワイヤーは主にまだ実験的ですが、電子機器と光学系の用途があります。

おそらく最も科学的にエキサイティングな量子ワイヤのタイプは、カーボンナノチューブから作られたものです。 2005年、Rice Universityは、米国の国立航空航空からの1,100万米ドル（USD）の助成金を使用して、カーボンナノチューブから量子ワイヤの製造に関する広範な研究を行っていました。自動車と宇宙管理（NASA）。 2010年に完成する予定のライス大学は、宇宙船で使用するのに十分な長さの量子ワイヤを作成するタスクで起訴されました。

ワイヤーはより軽く、より効率的であるため、NASAや他の科学者は、Quantum Wireが宇宙船が宇宙船をさらに燃料にかかるため、宇宙船がより遠くに宇宙に移動できるようにするのに役立つと考えています。科学者は、「アームチェア」と呼ばれる非常に特定のナノチューブの形状がワイヤーにねじるために必要であるため、長い長さのワイヤーを作るのに十分なナノチューブを生産するのに問題があります。 2005年、ナノチューブの2％のみが使用するための正しい形状を持っていました。しかし、2010年の時点で、ライス大学の研究者は問題の解決にかなりの進歩を遂げていましたが、さらに多くの研究が必要でした。