O que é um fio quântico?

Um fio quântico é um cabo ou um fio, geralmente semelhante em função ao fio de cobre, mas feito com nanotubos de um elemento específico, geralmente carbono. Os fios quânticos geralmente são condutores, mas também podem ser feitos como isoladores ou semicondutores. Esses fios são ideais para funções de fiação elétrica e para uso em naves espaciais porque são menores e mais leves que seus colegas de metal. No entanto, são caros de produzir. Em comparação, o diâmetro de um único cabelo humano é medido em micrômetros, que são 1.000 vezes maiores que um nanômetro. Os nanotubos não são usados ​​apenas para criar fios quânticos, mas são usados ​​em uma variedade de campos científicos, incluindo pesquisas médicas. Originalmente, este era um processo demorado com muitos nanotubos em potencial descartados porque eles não fizeramAjustar os requisitos de tamanho, mas os pesquisadores da Universidade de Rice aperfeiçoaram um processo para fazer nanotubos de tamanho apropriado até 1996.

Os nanotubos

devem ser ligados ou torcidos em correntes para formar fios quânticos, que têm uma condutividade mais alta do que os fios de cobre, o melhor condutor metálico de eletricidade. Em teoria, um fio quântico tem um sexto do peso de um fio de cobre e pode realizar eletricidade até dez vezes mais eficientemente. Os fios quânticos metálicos podem ser feitos de níquel (NI) ou ouro (Au). Esses fios ainda são experimentais, mas têm usos em eletrônicos e ópticas.

Possivelmente o tipo de fio quântico mais cientificamente emocionante, no entanto, são feitos de nanotubos de carbono. Em 2005, a Rice University estava conduzindo uma extensa pesquisa sobre a fabricação de fios quânticos a partir de nanotubos de carbono, usando uma concessão de US $ 11 milhões em dólares (USD) da Aeron nacional dos Estados UnidosAutics e Administração Espacial (NASA). Para ser concluído em 2010, a Rice University foi acusada da tarefa de criar fios quânticos por tempo suficiente para serem usados ​​em naves espaciais.

Como os fios são mais leves e mais eficientes, a NASA e outros cientistas acreditam que os fios quânticos podem ser fundamentais para permitir que as naves espaciais viajassem mais para o espaço, uma vez que cada libra extra custa uma nave espacial mais combustível. Os cientistas têm problemas para produzir nanotubos suficientes para fazer longos comprimentos de arame, no entanto, uma vez que uma forma de nanotubo muito específica, chamada "cadeira de braço", é necessária para torcê -los em fios. Em 2005, apenas dois por cento dos nanotubos tinham a forma correta para uso. A partir de 2010, no entanto, os pesquisadores da Universidade de Rice fizeram um progresso considerável na solução do problema, mas ainda mais pesquisas eram necessárias.