ساخت سیم رسانای سبک برای ناسا با نانو لوله‌های کربنی

ارائه روشی برای ساخت سیم رسانای سبک برای ناسا با نانو لوله‌های کربنی با تولید انبوه نانو لوله‌های کربنی دوجداره به‌ هم جوش‌ خورده که می‌ توان در مدت زمان کمتر از نیم ‌ساعت برای این ساختارهای الیافی،‌ شکلی مستحکم ایجاد کرد.

به گزارش از ستاد توسعه فناوری نانو، بنیاد تحقیقات انرژی پاک روشی برای تولید نانو لوله‌های کربنی دوجداره جدید ارائه کرده است.

این نانو لوله ‌های کربنی دارای دوجداره به ‌هم جوش ‌خورده (DWNT) است که به ‌صورت الیافی درآمده است و توانایی تحمل ۷۰۰ گیگاپاسکال را دارد.

این استحکام در سال ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ زمانی که با پرتوالکترونی نانو لوله‌های DWNT گداخته شده است و باندل‌های میکروسکوپ ایجاد شدند، دیده شد.

در این پروژه محققان تلاش کردند که برای اولین بار اقدام به تولید انبوه این نانو لوله‌ها کنند.

ساخت سیم رسانای سبک برای ناسا با نانو لوله‌های کربنی

برای این کار از دمای ۱۷۰۰ تا ۲۳۰۰ درجه و فشار ۸۰۰ اتمسفری استفاده می‌شود در حالی که در روش پیشین از تجهیزات گرانقیمت و زمانبر که نیاز به اعمال پرتوهای الکترونی با ولتاژ بالا داشت، استفاده می‌شد.

پرتوالکترونی تجاری موجود برای ایجاد DWNT نیاز به چند ماه کار دارد اما در این روش در مدت زمان کمتر از نیم‌ساعت این نانو لوله‌ها ساخته می‌شوند.

ناسا به سیم‌ هایی با رسانایی بسیار بالا نیاز دارد تا از آنها برای کاوش فضا و ماهواره‌ها استفاده کند، از آنجایی که برای ناسا، کاهش وزن اهمیت دارد.

این نانو لوله‌ها مزیت زیادی دارند، جریان الکتریکی باید از نانو لوله‌ها عبور کند و میان این نانو لوله‌ها جهش داشته باشد؛ از این رو این نانو لوله‌ها با جاذبه واندروالسی به هم متصل می‌شوند.

برندگان جایزه‌ نوبل شیمی در سال ۲۰۱۶

نیل فاربستین از مخترعان این فناوری می‌گوید: بسیار جالب توجه است که نانو لوله‌ها با فاصله بسیار کمی از هم قرار دارند.

نانو لوله‌های DWNT جوش‌خورده، هدایت الکتریکی بالایی داشته و نسبت به رقبای خود بسیار موفق‌تر هستند، این نانو لوله‌ها وزن بسیار کمی دارند.

در اولین آزمایش‌ها، نانو لوله‌های کربنی دوجداره که با گرما پرس شدند، استحکام و سختی لازم را نداشتند، دلیل این امر فقدان حفره‌های لازم در این ساختار بود که در ادامه این مشکل حل شد.

جوش‌ خوردن این نانو لوله‌ها از طریق دیواره بیرونی آنها انجام می‌شود، افزودن ۰٫۰۵ درصد بور به نانو لوله‌های کربنی دوجداره نیز موجب اتصال دیواره‌ها به هم می‌شود.

نتایج این پروژه در قالب پتنتی با شماره ۱۰۰۵۹۵۹۵ در USPTO به ثبت رسیده است.

مقالات مرتبط

پاسخ‌ها

ut at eleifend id tristique Praesent