Применение углеродных нанотрубок в повседневной жизни

Применение углеродных нанотрубок выходит за рамки военного и аэрокосмического применения . Итак, что такое углеродная нанотрубка? Этот замечательный материал, известный своей прочностью, малым весом и электропроводностью, имеет как обычные, так и необычные возможности.

Что такое углеродная нанотрубка?

Связанные вместе атомы углерода создают структуру и уникальные свойства углеродной нанотрубки. Листы связанных атомов сворачиваются, образуя либо одностенные трубы, либо многостенные структуры, в которых трубы вкладываются друг в друга. Согласно Popular Mechanics, химически углеродные нанотрубки похожи на 2D-листы графена . Они также известны как цилиндрические бакиболлы или фуллерены, наиболее известным примером которых является бакминстерфуллерен в форме футбольного мяча, отмечает Scientific American .

По размеру эти материалы находятся в наномасштабе со стенками толщиной всего в нанометр или 1 миллиардную метра. Для справки: ваши ногти растут примерно на 1 нанометр в секунду. Углеродные нанотрубки обладают самым высоким соотношением прочности к весу на планете, хотя их стенки тоньше, чем ширина вашей ДНК. Углеродные нанотрубки не только прочны, но и могут растягиваться более чем в миллион раз больше, чем их стенки, и при этом сохранять прочность, объясняет How Stuff W orks .

Углеродные нанотрубки обладают прочностью и гибкостью, но не имеют большого объема, поэтому неудивительно, что исследователи ищут способы использовать их в самолетах, строительных материалах и электрических системах.

Электропроводность для чипов

Помимо прочности и размера, применение углеродных нанотрубок также зависит от уникальных свойств электропроводности материала. Сообщая о последних новостях исследований, Science Daily отмечает, что углерод может заменить металлы в качестве основного материала в промышленных товарах.

MIT сообщает, что нанотрубки могут эффективно заменить кремний в микропроцессорах, что позволит производителям изготавливать более плотные 3D-чипы с более высокой скоростью обработки. Замена кремниевых транзисторов в микросхемах также может снизить потребление энергии. Это также может помочь вычислительной мощности компьютера удваиваться примерно каждые год или два, как и предсказывает закон Мура .

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  Обновление ядра Google за декабрь 2020 г. теперь полностью развернуто

Регенеративная медицина

Регенеративная медицина может использовать углеродные нанотрубки для поддержки регенерации органов; его сила и гибкость также могут помочь вылечить сломанные кости. Сетка из нанотрубок помогает поддерживать рост после посева стволовыми клетками, обеспечивая основу, которая способствует делению и распространению клеток. News Medical сообщает, что засеивание поверхности трубки кальцием привлекает факторы восстановления кости на поверхность, более гибкую, чем традиционные титановые или керамические имплантаты.

Кроме того, электрическая проводимость имплантатов из углеродных нанотрубок может помочь восстановить нервные волокна. Исследователи используют сетку из нанотрубок для восстановления сократимости сердечной мышцы путем перекрытия рубцовой ткани, отмечает News Medical . Нанотрубки также могут работать как имплантируемые электроды, соединяющие устройства и тело пациента. Журнал наноматериалов описывает предварительное исследование, направленное на изменение углеродных нанотрубок в качестве волокон для поддержки терапии стволовыми клетками для коррекции потери слуха во внутреннем ухе.

Ношение аккумулятора

Вместо того, чтобы носить с собой громоздкие аккумуляторы и зарядные устройства, в будущем вы можете заряжать свои устройства с одежды на спине. Science Daily описывает, как исследователи превращают нанотрубки в нити, которые можно ткать вместе с традиционными текстильными изделиями. Исследователи и дизайнеры изучают способы сочетания изоляционных и проводящих свойств с гибкостью углеродных нанотрубок, чтобы создавать одежду, которая адаптируется к жаре и холоду или которая содержит встроенные биосенсоры для мониторинга здоровья. В будущем он сможет питать даже портативное устройство. TechCrunch post on twistron, спиральная пряжа из углеродных нанотрубок, описывает, как она может генерировать небольшое количество электричества при растяжении. Исследователи показали, что просто вдыхая и выдыхая, владелец рубашки может генерировать энергию. В будущем ваше модное заявление поможет вам оставаться на связи.

Повышенный интерес к применению углеродных нанотрубок для постоянно расширяющегося разнообразия продуктов должен и дальше стимулировать исследования этого увлекательного материала. Хотя необходимо решить проблемы масштабируемости, углерод действительно может стать новым черным цветом.

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  На Солнце зафиксировали одну из крупнейших вспышек за последние три года

от Telebox

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *