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美国科学家在研制量子电线

展会前线中国仪表网2007年02月06日 11:09人气:526

美国莱斯大学的斯马利(RichardSmalley)教授在全力研制一种世界上最新型的量子导线。

对这种量子导线研究最多的是美国莱斯大学的斯马利教授。他研制成功的15厘米长、由几十亿个碳纳米管拉成的细线,代表着将会使输电网出现全面改观的新型导线的第一步。这是一种用碳纳米管编织而成的导线,可高效传输电能。


斯马利领导的实验室目前正在从事一项4年计划,以研制基于碳纳米管的"量子导线"。由量子导线制成的电缆,其输电效果比铜导线要好得多。由于这种导线重量轻、且强度高,从而可让现有电线杆承受比铝电缆高10倍的输电量。斯马利称,量子导线至少能

具有现今超导体的功能,而又不需要高价冷却系统,原因在于:在纳米尺度,量子物理学的神秘特性占主导地位,导线能输运电流,且几乎没有电阻。

斯马利小组已制出了100米长、由大量碳纳米管构成的导线,但这种导线是150多种不同类型碳纳米管的混合物,因而限制了其导电率。最好的导线将仅由一种碳纳米管构成。斯马利相信,在制造工艺过程开始时,增加一点单一品种纳米管,可能够催化大量相同纳米管的产生,其实就是"克隆"最初的纳米管。

据美国有线新闻报道,美国宇航局(NASA)在今后4年里打算投资1100万美元研究所谓的量子电缆,这种电缆将来计划应用于航天技术装备中。

预计量子电缆导电性能比铜电缆强10倍,而重量则比传统铜导线要轻。由赖斯大学科学家研制的量子电缆将由碳纳米管组成,在2010年前提供长度至少为1米的量子电缆原型。应该指出的是,目前用碳纳米管制成的"导线"长度不超过几厘米。

在研制顺利的情况下,量子电缆可以取代宇宙飞船中的普通铜导线,从而能降低宇宙飞船工的重量和增加有效负载质量。

除此之外,量子电缆还能在计算机技术和其他科学领域找到应用。不排除这样的可能性,赖斯大学科学家的研究成果可以加快太空电梯方案的实施,太空电梯建立在利用许多千米连接近地轨道空间站与海洋中巨型平台的超强电缆基础上。


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