دانشمندان دانشگاه رایس توانسته‌اند تحول اساسی در ساخت کابل نانولوله‌ای ایجاد کنند که با کمک آن می‌توان در آینده شبکه الکتریکی مؤثری ساخت. سیم کوانتومی دسته صندلی(AQW) از نانولوله‌های کربنی فلزی بافته می‌شود که می‌توانند الکتریسیته را با اتلاف ناچیز در مسافت‌های طولانی انتقال دهند. این شبکه جایگزین ایده‌آلی برای شبکه مبتنی بر مس خواهد بود که الکتریسیته را تقریبا با سرعت ۵ درصد در هر ۱۰۰ مایل هدر می‌دهد.
انتقال مؤثرتر برق با کمک نانولوله‌های کربنی
دانشمندان دانشگاه رایس توانسته‌اند تحول اساسی در ساخت کابل نانولوله‌ای ایجاد
کنند که با کمک آن می‌توان در آینده شبکه الکتریکی مؤثری ساخت. سیم کوانتومی دسته
صندلی(AQW) از نانولوله‌های کربنی فلزی بافته می‌شود که می‌توانند الکتریسیته را با
اتلاف ناچیز در مسافت‌های طولانی انتقال دهند. این شبکه جایگزین ایده‌آلی برای شبکه
مبتنی بر مس خواهد بود که الکتریسیته را تقریبا با سرعت ۵ درصد در هر ۱۰۰ مایل هدر
می‌دهد.
آندریوبارون یکی از این محققان، گفت: قدم اول در ساخت این کابل شگفت‌انگیز، ساخت
مقادیر انبوهی از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره فلزی معروف به نانولوله‌های دسته
صندلی (“armchair”)، است. نانولوله‌های دسته صندلی برای انتقال الکتریسیته بهترین
هستند، ولی هنوز به صورت خالص تولید نشده‌اند. این نوع نانولوله‌ها همراه با دیگر
انواع نانولوله‌ها تولید می‌شوند و باید جداسازی شوند که فرآیندی بسیار مشکل است.
این محققان راهی برای تولید مقادیر کمی از نانولوله‌های منفرد و سپس طویل‌ترکردن
آنها پیدا کرده‌اند. این نانولوله‌های دسته صندلی طویل می‌توانند بریده شوند، با
کاتالیست دوباره جوانه زنند و مجددا به صورت نامحدود رشد یابند.
از نظر این محققان وسعت دادن (“amplification”) نانولوله‌ها مرحله کلیدی به سمت ساخت
عملی سیم‌های کوانتومی دسته صندلی می‌باشد. این دانشمندان ابتدا یک کاتالیست آهن/کبالت
را بصورت شیمیایی به انتهای نانولوله‌ها متصل کردند و سپس دما و شرایط محیط را به
خوبی تنظیم کردند، در این حالت وسعت یافتن نانولوله‌ها می‌تواند اتفاق بیافتد.
بارون می‌گوید که در قدم اول ما توانستیم فقط یک نانولوله رشد دهیم. در آزمایش‌های
بعدی راندمان افزایش یافت، ولی رشد لوله حداقل بود. در دیگر تلاش‌ها، این کاتالیست
بصورت دقیقی این نانولوله‌ها را اچ می‌کرد.
اصلاح این فرآیند سال‌ها طول کشید، اما نتیجه نهایی عالی بود: اکنون در هر مرحله ۹۰
درصد نانولوله‌ها را می‌توان وسعت داد و طول آنها را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش
داد. در آزمایش‌های اخیر، این دانشمندان روی نانولوله‌های کربنی تک‌جداره با
کایرالیتی مختلف تمرکز کردند. آنها اعتقاد دارند که نتایج این آزمایش‌ها در مقایسه
با نتایج آزمایش‌های قبلی که روی نانولوله‌های دسته صندلی تقریبا خالص انجام شده
بود، نویدبخش‌تر و حتی بهتر خواهد بود.
بارون گفت: نکته کلیدی در این فرآیند یافتن تعادل درست بین دماها، فشارها، زمان‌های
واکنش و نسبت‌های کاتالیست می‌باشد.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.
