Hva er en Nanotube-antenne?

Karbon nanorør er små sylindriske karbonrør hvis struktur er som en ørliten lengde grafitt (monomolekylært karbonlag) rullet inn på seg selv horisontalt og forseglet sømløst. Mye sterkere i bulkegenskapene enn grafitt, nanorør kan være 100 ganger sterkere enn stål og ti ganger lettere. De kjemiske bindingene mellom atomer i en nanorør tilsvarer bindingene i grafitt, som er de sterkeste i naturen. De har en rekke interessante egenskaper - utmerkede elektrontransportere, effektive varmeledere og ekstraordinær styrke og fleksibilitet.

Én av mange mulige bruksområder for nanorør som forskes på er muligheten for en nanorørantenne. En antenne er et objekt som kan plukke opp elektromagnetiske bølger og konvertere dem til elektriske signaler, eller omvendt. Antennen er den viktigste delen av trådløs overføring eller mottaksenhet - uten en kan den ikke fungere.

Vi kan se fremgang i utviklingen av antenner ved å se på omtrentlig størrelse på den minste radioen. I 1931, nær begynnelsen av radiotiden, brukte folk vakuumrørradioer. Disse passer på et skrivebord eller et bord. I 1954 begynte folk å bruke transistorradioer, som kunne holdes i håndflaten din. I mange tiår var dette omtrent så lite som radioer fikk. I 2002 skjedde et eksperimentelt skritt fremover med fabrikasjon av radiomottakende "smart dust" sensorer. Disse var noen få millimeter brede. Deretter, det siste trinnet, i 2007, utviklet Berkeley-forskere karbon nanorørantenne og radio, bare et mikrometer langt og noen titalls nanometer bredt.

Helt siden karbon-nanorør først ble gitt stor oppmerksomhet på begynnelsen av 90-tallet, har forskere gjort beregninger på hvordan de kan brukes til en nanorørantenne. Disse beregningene ble virkelighet på begynnelsen av 2000-tallet, da forskere laget nanorørantenner eller nanorøranlegg som kunne tjene som en nanorørantenne for lys, mikrobølger og radio. Ved å endre dimensjonene til nanotube- eller nanotube-matriser, kan forskere lage antenner som plukker opp eller sender et bredt utvalg av elektromagnetiske signaler.

Selv om karbon-nanorør ennå ikke er blitt introdusert som aktive elementer i noen elektroniske enheter, kan nanorørantenner finne veien inn i mobiltelefoner og radioer i løpet av en nær fremtid. Deres ekstremt ørsmå størrelse hjelper sammen med miniatyriseringsprosessen, og deres iboende styrke gjør dem motstandsdyktige mot støtskader. På lengre sikt kan nanorørantenner være nyttige for å gi signaler til distribuerte nanobots, kanskje til og med medisinske nanoboter som streifer rundt menneskekroppen.