Deprecated: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in /var/www/shotlandec/data/www/eikenclub.ru/engine/modules/show.full.php on line 241 DataLife Engine > Версия для печати > Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффект
DataLife Engine > Изобретения > Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффект

Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффект


1-06-2011, 01:18. Разместил: shotlandec
Распространение ударных тепловых волн вдоль нанотрубки приводит к рождению мощного импульса тока: неожиданный метод генерации электричества нашли Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги из Массачусетского технологического института, а также корейского университета Сункхюнкхвана (Sungkyunkwan University).Авторы использовали многослойные углеродные нанотрубки, получившие кольцевую оболочку из циклотриметилентринитрамина (гексогена) толщиной 7 нм (трубки были диаметром 13-22 нм). Их собирали в массивы нескольких миллиметров в поперечнике и порядка сантиметра длиной, взрывчатка поджигалась с одного из концов лазером или высоковольтной искрой, после чего проводились измерения различных параметров, а всё происходящее снималось на видео с частотой 90 тысяч кадров в секунду.Оказалось, что из-за очень высокой теплопроводности нанотрубок (вспоминаются опыты с \"демоническим\" выпрямителем) возникает интересный эффект: жар от первых сгоревших порций проходит вдоль трубки на несколько порядков быстрее, чем распространялась бы химическая реакция. Это тепло вызывает подрыв последующих частей оболочки, и так генерируется быстрая волна тепла. Она же вызывает в трубке сильный поток зарядов. Причём пик его тем выше, чем больше скорость термоволны, а она стремительно растёт с уменьшением массы образца.
Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффект

Примеры подрыва нанотрубочных массивов (иллюстрации Wonjoon Choi et al./Nature Materials).
Авторы опытов получили столь сильные импульсы, что удельная мощность достигла 7 киловатт на килограмм. По расчётам учёных, это намного выше того, на что можно было бы рассчитывать исходя из эффекта Зеебека. «Там что-то другое происходит, — говорит Страно. — Мы называем это увлечением электронов. Тепловая волна, как представляется, увлекает за собой носители заряда, словно океанская волна подбирает и продвигает вдоль поверхности воды плавающий мусор».Физики полагают, что на основе нанотрубок удастся построить микроскопические одноразовые батареи, способные без малейшей разрядки ждать годами, а при необходимости выдать сильный импульс тока. Их предложено встраивать в миллиметровые экологические датчики или в столь же крошечные биомедицинские имплантаты, которые после долгого бездействия смогут послать в эфир мощную радиоволну с пакетом информации.Интересно, что по вычислениям некоторых учёных само понятие температуры к нанотрубкам применять некорректно, поскольку квантовые эффекты тут уже заметно вмешиваются в картину происходящего. Может, в этом кроется секрет нового эффекта? Сами авторы опытов намерены их продолжить, попытавшись получить от трубок переменный ток (играя составом взрывчатки и вызывая колебания скорости термоволны) и повысив КПД (пока львиная доля энергии уходит в тепло и свет). Детали же нынешнего эксперимента изложены в статье в Nature Materials, а посмотреть на сгорающий массив нанотрубок можно в видеоролике.

Вернуться назад