ナノチューブアンテナとは何ですか？

炭素ナノチューブは、構造が小さな長さのグラファイト（単一分子炭素層）のようなもので、水平方向に丸められ、シームレスに密閉された小さな円筒形のカーボンチューブです。 グラファイトよりもバルク特性がはるかに強力であるナノチューブは、鋼の100倍強力で、10倍軽量です。 ナノチューブの原子間の化学結合は、自然界で最も強いグラファイトの結合に似ています。 優れた電子トランスポーター、熱の効率的な導体、並外れた強度と柔軟性など、さまざまな興味深い特性があります。

研究対象となっているナノチューブの多くの可能な用途の1つは、ナノチューブアンテナの可能性です。 アンテナは、電磁波を拾い上げて電気信号に変換できるオブジェクト、またはその逆のオブジェクトです。 アンテナは、ワイヤレス送信または受信デバイスの中で最も重要な部分です。

最小の無線のおおよそのサイズを見ることにより、アンテナの開発の進歩を見ることができます。 1931年、ラジオ時代の夜明けの近くで、人々は真空管ラジオを使用しました。 これらは机やテーブルに収まります。 1954年、人々はあなたの手のひらに保持される可能性のあるトランジスタラジオの使用を開始しました。 何十年もの間、これはラジオが得たほど小さかった。 2002年には、ラジオ化された「スマートダスト」センサーの製造により、実験的な一歩が発生しました。 これらは幅数ミリメートルでした。 その後、最後のステップである2007年のバークレーの研究者は、長さのマイクロメートルと数十のナノメートル幅のカーボンナノチューブアンテナとラジオを開発しました。

カーボンナノチューブが90年代前半に最初に大きな注目を集めて以来、科学者はナノチューブアンテナにどのように使用されるかについて計算を行ってきました。 これらの計算は、科学者がナノチューブアンテナを作った2000年代初頭に現実になりましたr光、マイクロ波、無線のナノチューブアンテナとして機能する可能性のあるナノチューブアレイ。 ナノチューブまたはナノチューブアレイの寸法を変更することにより、研究者はさまざまな電磁信号を拾ったり送信したりするアンテナを作ることができます。

カーボンナノチューブはまだ電子デバイスに活性要素として導入されていませんが、ナノチューブアンテナは近い将来に携帯電話や無線様に入ることができました。 それらの非常に小さなサイズは、小型化プロセスに加えて役立ち、それらの固有の強さはショックダメージに耐性があります。 長期的には、ナノチューブアンテナは、分散ナノボット、おそらく人体を歩き回る医療ナノボットにさえ信号を与えるのに役立つかもしれません。