Що таке нанокабель

Що таке нанокабель

Університет Райса знаходиться в Техасі, далеко від головних наукових центрів США. Але незважаючи на це, він займає одну з провідних позицій в області нанотехнологій. Одним з останніх успіхів дослідників університету стало створення мініатюрного кабелю, здатного забезпечити прорив в області акумулювання енергії. Випадково зроблене відкриття вчених надихнуло їх на нові дослідження та експерименти.


Вченим з Університету Райса вдалося створити найбільш мініатюрний коаксіальний кабель. Його діаметр становить менше 100 нанометрів, тобто приблизно в тисячу разів тонше людського волосся. Незважаючи на такі габарити, кабель має величезну електричну ємність, що перевищує аналогічні параметри відомих мікроконденсаторів. При виготовленні нанокабеля використовуються сучасні технології, що увійшли в арсенал дослідників після відкриття графена.

Кабель-малютку передбачається використовувати для створення малогабаритних акумуляторів нового покоління, які можна буде встановлювати в електромобілях. Ще одна з можливих застосувань нанокабеля - передача високочастотних сигналів в межах кристала, що становить основу мікрочіпа.

За зовнішнім виглядом мініатюрний кабель схожий на ті коаксіальні дроти, які підводять до звичайного телевізійного приймача сигнали кабельного телебачення. Серцевину кабелю займає мідний провідник, покритий шаром ізоляції, що містить оксид міді. Цю багатошарову систему оточує ще один струмопровідний шар. Замість традиційної сітки зі сплетених мідних провідників у нанокабелі використовується найтонший шар вуглецю. Така тришарова система являє собою по суті звичайний електричний конденсатор, здатний накопичувати і зберігати електричний заряд. Виявилося, що ємність такого наноконденсатора в десять разів вище розрахункової і становить близько 140 мікрофарад на 1 кв. см площі. Дослідники вважають, що такий надефект став можливим через вплив квантових ефектів. Пакет з безлічі таких коаксіальних нанокабелів, певним чином упорядкований і поміщений на основу, можна використовувати для створення акумулятора енергії великої потужності. Такий акумулятор буде позбавлений більшості недоліків, властивих хімічним батареям. Дослідники продовжують експерименти, прагнучи реалізувати отриманий принцип акумулювання енергії в конкретних працездатних пристроях.