پژوهشگران موفق شدند با استفاده از نانو لوله های کربنی، سیم های رسانایی تولید کنند که وزن بسیار کمی دارند. این سیم ها اخیرا توسط کمپانی ناسا سفارش داده شده اند.
طبق این روش، در زمان کمتر از ۳۰ دقیقه می توان برای ساختارهای الیافی یاد شده، شکلی محکم و با دوام با استفاده از نانو لوله های کربنی ایجاد کرد. در این متد، نانو لوله های کربنی به صورت دوجداره به یکدیگر جوش می خورند.
به این ترتیب می توان نام این الیاف کربنی را DWNT نهاد.
ناسا قصد دارد تا از این الیاف به عنوان سیم هایی سبک در فضاپیماهای آینده اش استفاده کند.
به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، بنیاد تحقیقات انرژی پاک که سازمانی بین المللی است، توانسته روشی جدید برای ساخت نانو لوله های کربنی دوجداره ارائه کند.
این DWNT ها، توانایی تحمل تقریبی ۷۰۰ گیگاپاسکال را دارند.
میزان استحکام این الیاف در سال ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱، زمانی که با پرتوی الکترونی نانو لوله های گداخته و باندل های میکروسکوپی ایجاد شدند، مشاهده شد.
دانشمندان سعی کردند تا در این پروژه، این نانو لوله های کربنی را به تولید انبوه برسانند.
طبق تحقیقات صورت گرفته، در این روش از دمای ۱۷۰۰ تا ۲۳۰۰ درجه و فشار ۸۰۰ اتمسفری استفاده می شود؛ در حالی که روش های قبلی با استفاده از تجهیزات گران قیمت و زمانبر طراحی شده بودند.
همچنین در متدهای پیشین از پرتوهای الکترونی با ولتاژ بالا استفاده می شد که نیاز به صرف هزینه و ساخت شرایط آزمایشگاهی ویژه ای بود.
پرتوی الکترونی تجاری موجود برای ساخت DWNT نیاز به چندین ماه کار پیوسته دارد اما در این روش ابداعی جدید، در زمان کمتر از ۳۰ دقیقه می توان نانو لوله های کربنی تولید کرد.
چرا نانو لوله های کربنی برای ناسا مهم هستند؟
همانطور که می دانید، فارغ از تحقیقات علمی ای که در سازمان فضایی ملی آمریکا (ناسا) انجام می پذیرد، کاوش فضا و نیز تولید و ارسال انواع ماهواره ها به سرتاسر کهکشان راه شیری، از جمله مهم ترین وظایف این مجموعه یاد می شود.
ناسا به سیم هایی با رسانایی فوق العاده بالا احتیاج دارد تا وسایلش در مدت زمانی کوتاهی با یکدیگر هماهنگ شود.
از آنجایی که موضوع کاهش وزن قطعات برای ناسا اهمیت دارد، این نانو لوله ها به تنهایی دارای مزیت فراوانی هستند.
جریان الکتریکی باید از نانو لوله های کربنی عبور کند و میان این DWNT ها جهش داشته باشد؛ به همین دلیل محققان تلاش کردند تا این نانو لوله ها را با حاذبه واندروالسی (بین مولکولی) به هم متصل کنند.
یکی از مخترعان فناوری مذکور، نیل فاربستین است که می گوید:
«موضوع جالبی است که نانو لوله ها در فواصل بسیار کمی از یکدیگر قرار دارند. نانو لوله های DWNT جوش خورده، هدایت الکتریکی بالایی دارند و نسبت به نمونه های تولید شده قبلی بسیار موفق تر اند.
البته نباید فراموش کنیم که استاندارد ناسا برای جرم این الیاف نیز توسط DWNT ها رعایت شده است.»
گفتنی است در نخستین آزمایش های انجام شده، نانو لوله های کربنی دوجداره که با حرارت پرس شدند، دوام و سختی لازم را نداشتند.
دلیل این پدیده، فقدان حفره های لازم بود که با توسعه روش یاد شده، این مشکل نیز حل شد.
اگر دوست دارید بدانید که چگونه اتصال لوله به دیواره ها اتفاق می افتد، باید اشاره کنیم که افزودن ۰/۰۵ درصد بور به نانو لوله های کربنی، سبب انجام این اتصال می گردد. همچنین جوش خوردن نانو لوله ها به وسیله دیواره بیرونی شان انجام می پذیرد.