Co to jest antena nanorurka?

Nanorurki węglowe są małymi cylindrycznymi rurkami węglowymi, których struktura jest jak niewielka długość grafitu (monomolekularna warstwa węgla), które same w sobie zwinięte. Znacznie silniejsze w swoich właściwościach masowych niż grafit, nanorurki mogą być 100 razy silniejsze niż stal i dziesięć razy lżejsze. Wiązania chemiczne między atomami w nanorurce są podobne do wiązań w graficie, które są najsilniejsze w naturze. Mają różne interesujące właściwości - doskonałe transportery elektronów, wydajne przewody ciepła oraz niezwykłą siłę i elastyczność.

Jednym z wielu możliwych zastosowań dla badanych nanorurek jest możliwość anteny nanorurki. Antena to obiekt, który może podnieść fale elektromagnetyczne i przekształcić je w sygnały elektryczne lub odwrotnie. Antena jest najważniejszą częścią dowolnego urządzenia bezprzewodowego lub urządzenia odbiorczego - bez niej nie może działać.

Widzimy postęp w rozwoju anten, patrząc na przybliżony rozmiar najmniejszego radia. W 1931 r., W pobliżu świtu ery radiowej, ludzie używali radiotelefonów rurki próżniowej. Pasują one na biurku lub stole. W 1954 r. Ludzie zaczęli używać radiotelefów tranzystorowych, które można trzymać w dłoni. Przez wiele dziesięcioleci było to mniej więcej tak małe jak radiotele. W 2002 r. Wystąpił eksperymentalny krok naprzód wraz z wytwarzaniem czujników „inteligentnych pyłu”. Było to kilka milimetrów szerokości. Następnie, ostatni krok, w 2007 r. Naukowcy z Berkeley opracowali antenę i radio nanorurki węglowej, tylko mikrometr i kilka dziesiątek szerokości nanometrów.

Od czasu, gdy nanorurki węglowe zostały po raz pierwszy zwrócone na siebie uwagę na początku lat 90., naukowcy wykonują obliczenia na temat tego, jak mogą być stosowane w antenie nanorurek. Obliczenia te stały się rzeczywistością na początku lat 2000., kiedy naukowcy zrobili anteny nanorurki OR macierze nanorurki R, które mogłyby służyć jako antena nanorurka dla światła, mikrofal i radia. Zmieniając wymiary macierzy nanorurki lub nanorurek, naukowcy mogą tworzyć anteny, które zbierają lub przesyłają szeroką gamę sygnałów elektromagnetycznych.

Chociaż nanorurki węglowe nie zostały jeszcze wprowadzone jako elementy aktywne w żadnych urządzeniach elektronicznych, anteny nanorurkające mogą znaleźć drogę do telefonów komórkowych i radia w najbliższej przyszłości. Ich wyjątkowo niewielki rozmiar pomaga wraz z procesem miniaturyzacji, a ich nieodłączna siła sprawia, że ​​są odporne na uszkodzenia wstrząsu. W dłuższej perspektywie anteny nanorurki mogą być przydatne do dawania sygnałów rozproszonym nanobotom, być może nawet nanoboty medyczne wędrują po ludzkim ciele.