Kas yra nanovamzdinė antena?

Anglies nanovamzdeliai yra maži cilindriniai anglies vamzdeliai, kurių struktūra yra kaip nedidelis grafito ilgis (monomolekulinis anglies sluoksnis), kuris suvyniotas ant savęs horizontaliai ir vientisai užsandarinamas. Nanovamzdeliai, daug stipresni už grafitą, gali būti 100 kartų stipresni už plieną ir dešimt kartų lengvesni. Cheminiai ryšiai tarp atomų nanovamzdyje yra panašūs į ryšius grafite, kurie yra stipriausi gamtoje. Jie pasižymi įvairiomis įdomiomis savybėmis – puikiais elektronų pernešėjais, efektyviais šilumos laidininkais ir nepaprastu stiprumu bei lankstumu.

Vienas iš daugelio galimų nanovamzdelių pritaikymo būdų yra nanovamzdelių antenos galimybė. Antena yra objektas, galintis pagauti elektromagnetines bangas ir paversti jas elektriniais signalais arba atvirkščiai. Antena yra svarbiausia bet kurio belaidžio perdavimo ar priėmimo įrenginio dalis – be jos ji negali veikti.

Antenų kūrimo pažangą matome pažvelgę ​​į apytikslį mažiausio radijo dydį. 1931 m., artėjant radijo erai, žmonės naudojo vakuuminius radijo imtuvus. Jie tinka ant stalo ar stalo. 1954 m. žmonės pradėjo naudoti tranzistorinius radijo imtuvus, kuriuos buvo galima laikyti delne. Daugelį dešimtmečių tai buvo maždaug tokia maža, kokia buvo radijo imtuvai. 2002 m. buvo atliktas eksperimentinis žingsnis į priekį gaminant radijo imtuvus „išmaniųjų dulkių“ jutiklius. Tai buvo kelių milimetrų pločio. Tada, paskutiniame žingsnyje, 2007 m., Berklio mokslininkai sukūrė anglies nanovamzdelio anteną ir radiją, tik mikrometro ilgio ir kelių dešimčių nanometrų pločio.

Nuo tada, kai 90-ųjų pradžioje anglies nanovamzdeliai buvo skirti daug dėmesio, mokslininkai atliko skaičiavimus, kaip juos būtų galima panaudoti nanovamzdelių antenai. Šie skaičiavimai tapo realybe 2000-ųjų pradžioje, kai mokslininkai sukūrė nanovamzdelių antenas arba nanovamzdelių matricas, kurios galėtų būti šviesos, mikrobangų ir radijo nanovamzdelių antena. Keisdami nanovamzdelių ar nanovamzdelių matricų matmenis, mokslininkai gali pagaminti antenas, kurios paima arba perduoda įvairiausius elektromagnetinius signalus.

Nors anglies nanovamzdeliai dar nebuvo įtraukti kaip aktyvūs elementai jokiuose elektroniniuose prietaisuose, nanovamzdelių antenos artimiausiu metu gali atsidurti mobiliuosiuose telefonuose ir radijo imtuvuose. Jų itin mažas dydis padeda atlikti miniatiūrizavimo procesą, o dėl būdingo stiprumo jie yra atsparūs smūgiams. Ilgainiui nanovamzdelių antenos gali būti naudingos perduodant signalus paskirstytiems nanobotams, galbūt net medicininiams nanobotams, sklindantiems po žmogaus kūną.