Jump to content

Χαρτί για ψύξη φορητών και EMF μόνωση


mariosalice
 Share

Recommended Posts

<div align="justify"> <img src="http://www.thelab.gr/picture.php?albumid=5&pictureid=304" align="left" hspace="8" vspace="8" alt=""/>TheLab variant Το Πανεπιστήμιο της Florida των ΗΠΑ, ανακοίνωσε ότι κατασκεύασε το buckypaper, ένα χαρτί από νανοσωλήνες άνθρακα, 500 φορές πιο δυνατό από το ατσάλι και 10 φορές πιο ελαφρύ. Το Buckypaper μοιάζει με ένα απλό, λεπτό χαρτί. Εντούτοις, αυτό το λεπτό νέο είδος χαρτιού μπορεί να φέρει την επανάσταση σε αυτοκίνητα, αεροσκάφη και άλλες εφαρμογές μέσα στα επόμενα χρόνια.

Το buckypaper, αποτελείται από διαπλεκόμενους νανοσωλήνες άνθρακα. Χάρη στην εξαιρετική ευκαμψία του υλικού, μπορεί να λυγίσει σαν κανονικό χαρτί. Αν συνδυάσουμε πολλαπλά φύλλα, αυξάνει η ακαμψία. Ωστόσο, σε αντίθεση με το κανονικό χαρτί, μπορεί να είναι έως και 500 φορές ισχυρότερο από το χάλυβα, στο ένα δέκατο του βάρους του. Για να καταλάβουμε τη σημασία που έχουν αυτά τα νούμερα, μια πανοπλία πάχους δύο χιλιοστών, προσφέρει την προστασία ενός μέτρου χάλυβα, με βάρος όσο μια ατσάλινη πανοπλία 0,2mm.

Ο Ben Wang, διευθυντής στο Ινστιτούτο υλικών υψηλών επιδόσεων της Φλόριντα, ηγείται της προσπάθειας για την ανάπτυξη του buckypaper. Το έργο του βασίζεται σε παλαιότερες έρευνες των Robert Curl Jr. και Richard Ε. Smalley, κατόχων βραβείου Νόμπελ, οι οποίοι ανακάλυψαν ότι οι νανοσωλήνες θα μείνουν ενωμένοι αν διαλυθούν σε εναιώρημα και στη συνέχεια περαστούν μέσω ενός λεπτού πλέγματος. Με αυτό τον τρόπο και με κατάλληλη επεξεργασία κατασκευάστηκε το buckypaper.

Ο Καθηγητής Wang λέει ότι το κλειδί για τη super δύναμη του buckypaper είναι η εξαιρετικά μεγάλη επιφάνεια των νανοσωλήνων. Δηλώνει, "Αν πάρετε ένα γραμμάριο νανοσωλήνων και το απλώσετε σε ένα φύλο γραφίτη, θα καλύψει τα δύο τρίτα περίπου ενός γηπέδου ποδοσφαίρου".

Οι νανοσωλήνες έχουν χρησιμοποιηθεί σε μικρή ποσότητα ως ενισχυτής σε ρακέτα του τένις και στις συγκολλήσεις στα ποδήλατα, αλλά οι προσπάθειες αυτές έχουν στηριχθεί στους νανοσωλήνες σε μορφή σκόνης. Επίσης, η πυκνότητα σε νανοσωλήνες είναι 1 έως 5 τοις εκατό, ενώ στο buckypaper φτάνει το 50 τοις εκατό. Έτσι είναι μεν πιο χρήσιμο, αλλά και πιο ακριβό.

Οι ερευνητές έχουν ήδη πετύχει το buckypaper να έχει τη μισή ισχύ του βέλτιστου υφιστάμενου συνθετικού υλικού, που είναι το IM7, και αναμένουν να πετύχουν την ισχύ του IM7 πριν από το τέλος του επόμενου έτους. Το IM7 είναι σημαντικά ισχυρότερο από το ατσάλι. Ο καθηγητής Wang, δήλωσε ότι "Μέχρι το τέλος του επόμενου έτους θα έχουμε μια νέα σύνθεση του buckypaper, τόσο ισχυρή όσο το IM7, αλλά 35 τοις εκατό ελαφρύτερη".

Η πολιτεία της Florida ίδρυσε μια εταιρεία με σκοπό να διαθέσει επαρκείς ποσότητες του nanopaper, για εμπορική χρήση. Αρχικά σχεδιάζει να διαθέσει το χαρτί εμπορικά για ηλεκτρική θωράκιση στα αεροσκάφη και για ηλεκτρομαγνητική θωράκιση (EMF) σε στρατιωτικές εφαρμογές. Το χαρτί αυτό είναι εξαιρετικός αγωγός, που όμως απομακρύνει τα επιβλαβή ηλεκτρικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία από τα ευαίσθητα εξαρτήματα. Παρέχει EMF θωράκιση, που καλύπτει σε τετραπλάσιο επίπεδο τις πρόσφατες προδιαγραφές της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ. Η αντικατάσταση της τυπικής θωράκισης χαλκού με το πιο ελαφρύ buckypaper θα εξοικονομήσει καύσιμα και βάρος.

Η ομάδα ελπίζει ακόμα να αντικαταστήσει τα φύλλα γραφίτη που υπάρχουν στα laptop για ψύξη, αφού το buckypaper είναι πιο αποτελεσματικό στην απαγωγή της θερμότητας. Επίσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στα ηλεκτρόδια που έχουν οι κυψέλες καυσίμου, οι σούπερ πυκνωτές και οι μπαταρίες.

Το επόμενο βήμα είναι να φτιάξουμε ολόκληρα αεροπλάνα, αυτοκίνητα και στρατιωτική θωράκιση από χαρτί, λέει ο καθηγητής Wang. Ο Στρατός έχει ήδη εκδηλώσει μεγάλο ενδιαφέρον στην τελευταία χρήση. Ο καθηγητής Wang, δήλωσε ότι "Το σχέδιό μας είναι να αρχίσουμε την εμπορική διάθεση μέσα στους επόμενους 12 μήνες. Οι νανοσωλήνες ξέφυγαν από το εργαστήριο όπου αποτελούσαν ένα θαύμα και μπαίνουν στον πραγματικό κόσμο, με πραγματικές εφαρμογές. Είναι πλέον πραγματικότητα".

Αν και η εμπορική προσπάθεια είναι στα πρώτα της βήματα, οι ερευνητές στα άλλα πανεπιστήμια ήδη πανηγυρίζουν. Ο Wade Adams, διευθυντής του Ινστιτούτου Richard E. Smalley στο Rice, για την Επιστήμη και την Τεχνολογία της Νανοκλίμακας, δήλωσε "Αυτά τα παιδιά έχουν καταφέρει να φτιάξουν πραγματικά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα που πετάνε. Το να έχεις στα χέρια σου ένα υλικό που μπορείς να το πιάσεις, αποτελεί ένα σημαντικό επίτευγμα στη νανοτεχνολογία."

Σχετικά με τους νανοσωλήνες άνθρακα.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα (Carbon nanotubes - CNTs) είναι αλλότροπα από πενταμελείς εξαμελείς ή επταμελείς δακτυλίους άνθρακα με δεσμούς τύπου γραφίτη, που σχηματίζουν ομόκεντρους κυλινδρικούς σωλήνες. Οι κύλινδροι είναι κλειστοί τουλάχιστον στο ένα άκρο με σφαιρικό σχηματισμό τύπου buckyball, ο άξονας έχει διάμετρο επιπέδου νανομικρών και ο λόγος μήκους προς διάμετρο μπορεί να ξεπερνά το 1,000,000. Το 1952 οι L. V. Radushkevich και V. M. Lukyanovich δημοσίευσαν πρώτοι, στο Soviet Journal of Physical Chemistry, εικόνες από νανοσωλήνες άνθρακα διαμέτρου 50nm. Οι νανοσωλήνες μπορεί να είναι πολυφλοιϊκοί με ένα κεντρικό σωλήνα να περιβάλλεται από ένα ή περισσότερα στρώματα γραφίτη ή μονοφλοιϊκοί, όπου υπάρχει μόνο ένας σωλήνας και καθόλου επιπλέον στρώματα γραφίτη. Όταν οι νανοσωλήνες ομαδοποιούνται, έχουμε τις λεγόμενες συστοιχίες νανοσωλήνων.

Ο κυριότερος παράγοντας ο οποίος καθορίζει τις ηλεκτρονικές ιδιότητες ενός νανοσωλήνα είναι ότι τα ηλεκτρόνια του είναι χωρικά περιορισμένα. Μπορούν να κινηθούν μόνο στο χώρο του γραφίτη κι όχι κατά την κάθετη στον άξονα του διεύθυνση. Μετά το 1991 και τις ανακοινώσεις του Sumio Iijima για λογαριασμό της NEC, οι νανοσωλήνες έχουν τύχει πολύ μεγάλης έρευνας χάρη στα εξαιρετικά τους χαρακτηριστικά, όπως η δυνατότητα διέλευσης υψηλού ηλεκτρικού φορτίου, η χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση, μικρότερη από εκείνη του χαλκού, η μικρή θερμική τους αντίσταση, η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση, το μικρό βάρος, η μεγάλη αντοχή και άλλα.

Οι νανοσωλήνες από άνθρακα είναι μια από αυτές τις πανταχού παρούσες τεχνολογίες, που πιθανότατα θα δούμε να εφαρμόζεται σε ένα ευρύ φάσμα τις επόμενες δεκαετίες, όπως για τρανζίστορς, αντικατάσταση του πυριτίου, δίοδοι, νανοπυκνωτές, κβαντικοί υπολογιστές, επίπεδες οργανικές οθόνες, βαφή εκτροπής της ακτινοβολίας ραντάρ, ενίσχυση σήματος σε κινητά τηλέφωνα, αντικατάσταση οπτικών ινών και ηλεκτρικών καλωδίων, νανοαισθητήρες εξαιρετικής ευαισθησίας, ενίσχυση υλικών, ισχυρότερα κράματα και πολυμερή, χρήση σε οχήματα (διαστημόπλοια, αεροπλάνα, αυτοκίνητα), σε αλεξίσφαιρα, εργαλεία, κυψέλες αποθήκευσης υπερσυμπυκνωμένου υδρογόνου, τεχνητοί μύες και νεύρα, θεραπείες καρκίνου, δεν φαίνεται να υπάρχει όριο στις εφαρμογές. Με την παραγωγή φύλλων από νανοσωλήνες άνθρακα να προχωρά γρήγορα, οι ερευνητές έχουν κάτι χειροπιαστό, για έρευνα και εφαρμογή των νανοσωλήνων ως κατασκευαστικά υλικά.

Εικόνες

post-2226-1416073693,2847_thumb.jpg

1. Νανοσωλήνες άνθρακα.

post-2226-1416073695,8369_thumb.gif

2. Κυλινδρική δομή του νανοσωλήνα άνθρακα

post-2226-1416073695,8799_thumb.jpg

3. Ο Ben Wang του Πανεπιστημίου της Florida των ΗΠΑ και υπεύθυνος της κατασκευής του buckypaper παρουσιάζει στον ηλεκτρονικό του υπολογιστή τη δομή του νέου χαρτιού.

Πηγές

New Paper Is 500 Times Stronger Than Steel, 10 Times Lighter

http://www.dailytech.com/New+Paper+Is+500+Times+Stronger+Than+Steel+10+Times+Lighter/article13253.htm

Οι νανοσωλήνες από άνθρακα στα bench Labs της IBM

http://www.thelab.gr/showthread.php?t=43032&highlight=nanotubes

Απαγωγή θερμότητας από τους επεξεργαστές πυριτίου με Nanotubes

http://www.thelab.gr/showthread.php?t=42567&highlight=nanotubes

Το λεπτότερο υλικό του κόσμου υπόσχεται να διαδεχθεί το πυρίτιο

http://www.thelab.gr/showthread.php?p=515844#post515844

Fujitsu: Ψύκτρες νανοτεχνολογίας

http://www.thelab.gr/showthread.php?t=42567

Carbon nanotube

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube</div>

Edited by DJD
Link to comment
Share on other sites

Πολύ crysis καταστάσεις... :p

Μέσα στο μυαλό μου είσαι. Το crysis και τις στολές που φοράνε σκεφτόμουνα όταν διάβαζα για το "χαρτί".

Σε λίγο καιρό θα τα δούμε live αυτά και άντε να αντιμετωπίσεις ένα τέτοιο Στρατό.

Link to comment
Share on other sites

ΑΠΛΑ ΑΠΙΣΤΕΥΤΟ!!!!

οτι βλεπουμε τελικα σε διαφορα εργα επιστημονικης φαντασιας, δεν ειναι και τοσο επιστημονικη φαντασια!! μαλλον μας παρουσιαζουν το μελλον με δοσεις....!

Link to comment
Share on other sites

ΑΠΛΑ ΑΠΙΣΤΕΥΤΟ!!!!

οτι βλεπουμε τελικα σε διαφορα εργα επιστημονικης φαντασιας, δεν ειναι και τοσο επιστημονικη φαντασια!! μαλλον μας παρουσιαζουν το μελλον με δοσεις....!

ε ναι ρε συ, κλασικά, περνάνε μια βόλτα από τα labs... πάντα το έκαναν!

Link to comment
Share on other sites

WOW (World at war...:D)

Αυτό το "χαρτί" θα βγεί και σε υγείας???

-----------------------------------------------

Θα πρέπει να ρίξεις ατομική βόμβα για να αντιμετωπίσεις στρατό με τέτοιες στολές.

Link to comment
Share on other sites

Κι αυτό ακόμα παίζεται. Αλλά μη τους βάζεις ιδέες.... σε τελική, ίσως κι αυτό να μην αρκεί

Παράδειγμα: Άρμα μάχης στα σημερινά πρότυπα, αντικαθιστάς τη θωράκιση με κατα πολύ λεπτότερη και ελαφρύτερη απο τέτοιου είδους ανθρακονήματα, περνάς αεροστεγή καμπίνα (αέρας μέσω φίλτρων, φιαλών, whatever και το υπόλοιπο βάρος πάει σε κάποιο υλικό που σταματάει την ακτινοβολία γ.Voila. Αν γλυτώσει απο το θερμικό κύμα του όπλου δε το βλέπω να σταματάει και πολύ εύκολα... :)

Link to comment
Share on other sites

To buckypaper ειναι σχετικα παλιο. (Καπου 2000, ισως και πιο πριν). Εκεινο που εξελισσεται ειναι τα nanotubes τα οποια παλευουν να ελεγξουν το μηκος, την διαμετρο και τον τροπο με τον οποιο ειναι τυλιγμενοι δακτυλιοι, καθως αυτα τα 3 επηρρεαζουν τις μηχανικες και ηλεκτρονικες (αγωγοι/ημιαγωγοι) ιδιοτητες τους. Μαλλον για τις εφαρμογες που λεει το αρθρο θα χρειαζεται πολυ υψηλη περιεκτικοτητα σε μακρια NT's.

Link to comment
Share on other sites

Εμενα αυτο παλι μου θυμιζει ενα ντοκιμαντερ που ειχα δει με μια πτωση ιπταμενου δισκου στην περιοχη 51 του μεξικου περιπου το 1951 που στο χωρο που ειχε συντριβει μαρτυρες ειχαν πει πως ο τοπος ειχε γεμισει με κομματια χαρτι (που εμοιαζε με αλουμινοχαρτο), μπορουσες να το διπλωσεις με το χερι ΑΛΛΑ οχι να το τσαλακωσεις (και επανερχοταν αμα το αφηνες στην αρχικη του κατασταση) και ηταν αδυνατο να το κοψεις με ψαλιδι. Πολλοι μαρτυρες πηραν τετοια κομματια μαζι τους.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.