پژوهشگران دانشگاه رایس موفق به ساخت الیافی از جنس نانولوله‌های کربنی شدند که ظرفیت جریان الکتریکی آن بیشتر از سیم‌های مسی است و می‌تواند به جای سیم‌های مسی مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، هر چند هدایت الکتریکی نانولوله‌های کربنی 1000 برابر بیشتر از مس است، اما رشته‌های ساخته شده از نانولوله کربنی معمولا پیش از رسیدن به ظرفیت جریان عبوری در حد مس می‌سوزند. اما این گروه تحقیقاتی الیافی از نانولوله کربنی ساختند که می‌تواند چهار برابر مس ظرفیت جریان داشته باشد.

استفاده از رشته‌های نانولوله کربنی مزیت دیگری نیز نسبت به سیم‌های مسی دارد، وزن این الیاف کم بوده و در نهایت وزن دستگاه ساخته شده را کاهش می‌دهد، این فاکتور در برخی حوزه‌ها نظیر هوافضا برای ساخت تجهیزات فضایی اهمیت زیادی دارد. محققان نتایج یافته‌های خود را در نشریه Advanced Functional Materials به چاپ رساندند.

محققان این پروژه روشی ارائه کردند که در آن می‌توان نانولوله‌های کربنی را تنیده و الیاف رسانا تولید کرد؛ این الیاف انعطاف‌پذیر بوده و بسیار نازک هستند. این گروه از یک حلقه برای تحلیل ظرفیت حمل جریان (آمپاسیتی) استفاده کردند، این حلقه امکان مطالعه ظرفیت حمل جریان در خلاء، نیتروژن و آرگون را فراهم می‌کند.

سیم‌های مسی به دلیل مقاومت الکتریکی در حین کار گرم می‌شوند، این گرما می‌تواند موجب سوختن سیم شود. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که الیاف ساخته شده از نانولوله کربنی دارای بهترین عملکرد در اتمسفر نیتروژن هستند، پس از آن آرگون و هوا به ترتیب اتمسفرهای مناسبی برای این الیاف هستند، کمترین عملکرد این الیاف در خلاء است.

نتایج گزارش شده در این پروژه بالاترین مقدار ظرفیت جریانی است که تاکنون برای الیاف مبتنی بر کربن گزارش شده‌ است. البته مس هنوز مقاومت بهتری نسبت به این الیاف دارد، اما مزیت اصلی این الیاف، سبک بودن آن است به طوری که می‌توان در ادوات و تجهیزات هوایی از آن استفاده کرد. فضاپیماهایی که با استفاده از این الیاف ساخته شوند، می‌توانند وزن کمی داشته و با انرژی کمتری کار کنند.

انتهای پیام