양자 선이란?

퀀텀 와이어는 케이블 또는 와이어로, 종종 구리 와이어와 기능이 비슷하지만 특정 요소, 일반적으로 탄소의 나노 튜브로 만들어집니다. 퀀텀 와이어는 일반적으로 도체이지만 절연체 또는 반도체로 만들어 질 수도 있습니다. 이 전선은 금속 배선보다 작고 가벼우므로 전기 배선 기능과 우주선에서 사용하기에 이상적입니다. 그러나 생산 비용이 많이 듭니다.

나노 튜브는 직경이 1 나노 미터 인 인공 현미경 튜브로, 10 억분의 1 미터입니다. 이에 비해, 단일 모발의 직경은 나노 미터보다 1,000 배 큰 마이크로 미터로 측정됩니다. 나노 튜브는 양자 선을 만드는 데 사용될뿐만 아니라 의학 연구를 포함한 다양한 과학 분야에서 사용됩니다.

1991 년에 발견 된 나노 튜브는 레이저가 탄소와 같은 순수한 물질로 촬영 될 때 만들어집니다. 원래 이것은 크기 요구 사항에 맞지 않기 때문에 많은 잠재적 인 나노 튜브가 폐기 된 긴 프로세스 였지만, 라이스 대학 연구자들은 1996 년까지 적절한 크기의 나노 튜브를 만드는 프로세스를 완성했습니다.

나노 튜브는 체인에서 서로 연결되거나 꼬여서 양자 선을 형성해야하며, 이는 최고의 금속 도체 인 구리선보다 전도성이 높은 양자 선을 형성합니다. 이론적으로, 양자 와이어는 구리 와이어 무게의 6 분의 1을 가지며 최대 10 배 더 효율적으로 전기를 전도 할 수 있습니다. 금속 양자 와이어는 니켈 (Ni) 또는 금 (Au)으로 만들어 질 수있다. 이 전선은 여전히 ​​실험적이지만 전자 및 광학 분야에서 사용됩니다.

그러나 아마도 가장 과학적으로 흥미로운 유형의 양자 선은 탄소 나노 튜브로 만들어진 것일 수 있습니다. 2005 년 라이스 대학교는 미국 항공 우주국 (NASA)의 미화 1,100 만 달러 (USD)를 사용하여 탄소 나노 튜브에서 양자 선을 만드는 광범위한 연구를 수행하고있었습니다. 라이스 대학교는 2010 년에 완공 될 예정으로 우주선에 사용하기에 충분한 양의 양자 선을 만드는 임무를 맡았습니다.

전선이 더 가볍고 효율적이기 때문에 NASA와 다른 과학자들은 양자 선이 1 파운드마다 우주선에 더 많은 연료를 소비하기 때문에 우주선이 우주로 더 멀리 이동할 수있게하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. 과학자들은 긴 길이의 와이어를 만들기에 충분한 나노 튜브를 생산하는 데 문제가 있지만, "팔 의자 (arm chair)"라고 불리는 매우 특정한 나노 튜브 형태가 와이어로 꼬이는 데 필요하기 때문에 2005 년에는 2 %의 나노 튜브 만이 올바른 모양을 가졌습니다. 그러나 2010 년 현재 라이스 대학교 연구원들은이 문제를 해결하는 데 상당한 진전을 보였지만 여전히 더 많은 연구가 필요했습니다.