W nanorurkach węglowych prąd popłynie z minimalnymi stratami
Naukowcy stworzyli nanorurki węglowe, które mogą zostać wykorzystane jako przewody elektryczne. Są one 10 razy lżejsze od kabli miedzianych, co znacznie poprawia efektywność przepływu prądu.
Nanorurki węglowe są jednymi z najbardziej wytrzymałych materiałów. Do tej pory naukowcy nie byli w stanie kontrolować ich właściwości, co znacznie ograniczało ich praktyczne zastosowania. Przełom nastąpił dzięki uczonym z University of Camrbdige, którym udało się okiełznać naturę węglowych nanorurek na tyle, by wytwarzać z nich przewody elektryczne.
Obecnie do masowej produkcji kabli wykorzystuje się miedź, która nie jest pozbawiona wad. Najpoważniejszą z nich jest duży ciężar - aż 33 proc. wagi 15-tonowego satelity stanowią miedziane kable, a Boeing 747 stale przewozi na pokładzie 2 tony tego typu okablowania. Co więcej, miedź ulega utlenianiu, zużywa się pod wpływem wibracji i wskutek przegrzania. Znalezienie alternatywy dla miedzianych przewodów elektrycznych to konieczność. Do 2040 r. zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrośnie o 80 proc., a to implikuje większe ryzyko uszkodzeń. Aby ich uniknąć niezbędne jest zastosowanie innego budulca do produkcji przewodów elektrycznych.
Profesor Alan Windle i dr Krzysztof Kozioł opracowali specjalny stop, który pozwala na łączenie kawałków węglowego kabla także z klasycznymi metalowymi przewodami. Węglowy kabel jest 10 razy lżejszy i do 30 razy bardziej wytrzymały od przewodu miedzianego. Jest również odporny na korozje, umożliwia przesyłanie prądu o wyższym napięciu, a straty spowodowane nagrzewaniem są minimalne.
Zanim węglowe nanorurki zaczną być powszechnie wykorzystywane jako kable minie jeszcze trochę czasu. Mają one bowiem niższe przewodnictwo elektryczne niż miedź. Naukowcy będą starali się i ten defekt poprawić.
