Was ist ein Quantum-Draht?

Ein Quantendraht ist- ein Kabel oder ein Draht, häufig ähnlich in der Funktion kupfernem Draht, aber gebildet mit nanotubes eines spezifischen Elements, normalerweise Carbon. Quantum-Drähte sind normalerweise Leiter, aber können als Isolierungen oder Halbleiter auch gebildet werden. Diese Drähte sind für Funktionen der elektrischen Verdrahtung und für Gebrauch auf Raumfahrzeugen ideal, weil sie kleiner und Feuerzeug als ihre Metallgegenstücke sind. Sie sind- jedoch teuer zu produzieren.

Nanotubes sind synthetische mikroskopische Schläuche mit einem Durchmesser von 1 Nanometer, das 1 billionth eines Messinstruments misst. Im Vergleich gemessen der Durchmesser eines einzelnen Menschenhaars in den Mikrometern, die 1.000mal größer als ein Nanometer sind. Nanotubes verwendet nicht nur, um Quantendraht herzustellen, aber verwendet in einer Vielzahl der wissenschaftlichen Felder, einschließlich medizinische Forschung.

Entdeckt 1991, gebildet nanotubes, wenn ein Laser auf eine reine Substanz geschossen, wie Carbon. Ursprünglich war dieses ein langatmiger Prozess mit vielen möglichen weggeworfenen nanotubes, weil sie nicht die Größenanforderungen passten, aber Reis-Hochschulforscher einen Prozess für die Herstellung der passend sortierten nanotubes bis zum 1996 vervollkommnet.

Nanotubes muss in den Ketten zusammen verbunden werden oder verdreht werden, um Quantendrähte, die zu bilden eine höhere Leitfähigkeit als kupferne Drähte haben, der beste metallische Leiter von Elektrizität. In der Theorie hat ein Quantendraht Sechstel des Gewichts eines kupfernen Drahtes und kann Elektrizität leistungsfähiger leiten bis 10mal. Metallische Quantendrähte können aus Nickel oder (Ni) Gold (Au) heraus gebildet werden. Diese Drähte sind groß noch experimentell, aber haben Gebrauch in der Elektronik und in den Optik.

Vielleicht sind- die am wissenschaftlichsten aufregende Art des Quantendrahtes jedoch eine, die von den Carbon nanotubes gebildet. 2005 leitete Reis-Universität umfangreiche Forschung in die Herstellung des Quantendrahtes von den Carbon nanotubes, using eine Bewilligung $11 Million Der US-Dollars (USD) von der der Vereinigten Staaten NASA (die NASA). Slated, 2010, Reis-Universität abgeschlossen zu werden aufgeladen mit der Aufgabe von den in den Raumfahrzeugen verwendet zu werden en Quantendraht, lang genug herstellen.

Da die Drähte heller und leistungsfähiger sind, glauben die NASA und andere Wissenschaftler, dass Quantendrähte instrumentell sein konnten, wenn sie Raumfahrzeuge weit in Raum reisen ließen, da jedes Extralbs einem Raumfahrzeug mehr Kraftstoff kostet. Wissenschaftler haben Probleme, genügende nanotubes produzierend, um lange Längen vom Draht zu bilden, jedoch seit einer sehr spezifischen nanotube Form, genannt „Armstuhl,“ ist notwendig, um sie in Drähte zu verdrehen. 2005 hatten nur zwei Prozent nanotubes die korrekte Form für Gebrauch. Ab 2010 jedoch gebildet Reis-Hochschulforscher beträchtlichen Fortschritt, wenn sie das Problem lösten, aber mehr Forschung benötigt noch.