เสาอากาศ Nanotube คืออะไร

ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อคาร์บอนทรงกระบอกเล็ก ๆ ที่มีโครงสร้างเหมือนกราไฟต์ (ชั้นคาร์บอนโมโนโมลโมเลกุล) ที่มีความยาวเล็กน้อยในตัวมันในแนวนอนและปิดผนึกได้อย่างราบรื่น คุณสมบัติเป็นกลุ่มที่แข็งแกร่งกว่ากราไฟท์มากท่อนาโนสามารถมีความแข็งแรงกว่าเหล็กถึง 100 เท่าและเบากว่าถึงสิบเท่า พันธะเคมีระหว่างอะตอมในท่อนาโนคล้ายกับพันธะในกราไฟต์ซึ่งมีความแข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติ พวกมันมีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลากหลาย - ตัวนำส่งอิเล็กตรอนที่ดีเยี่ยมตัวนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพและความแข็งแรงและความยืดหยุ่นพิเศษ

หนึ่งในหลาย ๆ แอพพลิเคชั่นที่เป็นไปได้สำหรับท่อนาโนที่กำลังทำการวิจัยคือความเป็นไปได้ของเสาอากาศนาโนทิวบ์ เสาอากาศเป็นวัตถุที่สามารถรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าหรือในทางกลับกัน เสาอากาศเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของการรับส่งสัญญาณไร้สายหรืออุปกรณ์ใด ๆ - หากไม่มีอย่างใดอย่างหนึ่งก็ไม่สามารถทำงานได้

เราสามารถเห็นความคืบหน้าในการพัฒนาเสาอากาศโดยดูที่ขนาดโดยประมาณของวิทยุที่เล็กที่สุด ในปี 1931 ใกล้รุ่งอรุณของยุควิทยุผู้คนใช้วิทยุหลอดสุญญากาศ พอดีกับโต๊ะหรือโต๊ะ ในปี 1954 ผู้คนเริ่มใช้วิทยุทรานซิสเตอร์ซึ่งสามารถเก็บไว้ในมือของคุณ เป็นเวลาหลายสิบปีมาแล้วที่เรื่องนี้มีขนาดเล็กเท่ากับวิทยุ ในปี 2545 ก้าวไปข้างหน้าทดลองเกิดขึ้นกับการประดิษฐ์เซ็นเซอร์รับฝุ่นอัจฉริยะ เหล่านี้มีความกว้างไม่กี่มิลลิเมตร จากนั้นขั้นตอนสุดท้ายในปี 2550 นักวิจัยของ Berkeley ได้พัฒนาเสาอากาศและวิทยุคาร์บอนนาโนทิวบ์ซึ่งมีความยาวเพียงไม่กี่ไมโครเมตรและกว้างไม่กี่สิบนาโนเมตร

นับตั้งแต่คาร์บอนนาโนทิวบ์ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในช่วงต้นทศวรรษ 90 นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการคำนวณเกี่ยวกับวิธีที่พวกมันอาจใช้สำหรับเสาอากาศนาโนทิวบ์ การคำนวณเหล่านี้กลายเป็นความจริงในช่วงต้นยุค 2000 เมื่อนักวิทยาศาสตร์สร้างเสาอากาศนาโนหรืออาร์เรย์นาโนทิวบ์ที่สามารถทำหน้าที่เป็นเสาอากาศนาโนนาโนสำหรับแสงไมโครเวฟและวิทยุ ด้วยการปรับเปลี่ยนขนาดของอาร์เรย์ของท่อนาโนหรือท่อนาโนนักวิจัยสามารถสร้างเสาอากาศที่รับหรือส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหลากหลายรูปแบบ

แม้ว่าคาร์บอนนาโนทิวบ์ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้เป็นองค์ประกอบที่ใช้งานได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ เสาอากาศนาโนทิวบ์สามารถหาทางเข้าไปในโทรศัพท์มือถือและวิทยุในอนาคตอันใกล้ ขนาดที่เล็กมากของพวกเขาช่วยให้พร้อมกับกระบวนการย่อขนาดและความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติของพวกเขาทำให้พวกเขาทนต่อความเสียหายจากการกระแทก ในระยะยาวเสาอากาศ nanotube อาจมีประโยชน์ในการส่งสัญญาณไปยัง nanobots แบบกระจายบางทีแม้แต่ nanobots ทางการแพทย์ที่สัญจรไปมาในร่างกายมนุษย์