آخرين بروزرساني اين مطلب:
March 18, 2009 11:07 AM
پژوهش جديدي از دانشگاه رايس و دانشگاه اولو (Oulu) ي فنلاند نشان مي دهد كه نانولوله هاي كربني مي توانند كارايي كموتاتورهاي الكتريكي را كه كاربرد آن ها در موتورها و ژنراتورهاي الكتريكي رايج است، به طور قابل ملاحظه اي افزايش دهند.
به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، اين پژوهش كه به صورت آنلاين در مجله ي Advanced Materials منتشر شد، نشان مي دهد كه لايه هاي "اتصال جاروبك" ساخته شده از نانولوله هاي كربني مقاومتي 10 برابر كمتر از جاروبك هاي ساخته شده از تركيب مس و كربن كه امروزه مورد استفاده قرار مي گيرند، دارند. اتصال هاي جاروبك بخش جدايي ناپذير كموتاتورها يا كليدهاي الكتريكي گردان هستند كه در بسياري از لوازم الكتريكي تغذيه شونده با باتري مثل مته هاي بي سيم كاربرد دارند.
پوليكل آجايان، از دانشگاه اولو، بنجامين ام و مري گرينوود اندرسون، اساتيد مهندسي مكانيك و علوم مواد دانشگاه رايس، گفتند: "اين يافته نشان مي دهد كه نانولوله ها به عنوان اتصال هاي جاروبك، كاركرد عملي بسيار خوبي دارند. اين فن آوري به طور گسترده در صنعت، لوازم مصرفي و نيز ماشين هاي الكتريكي كاربرد دارد، بنابراين اين يافته مي تواند كاربرد بسيار جالب توجهي براي نانولوله ها به شمار آيد." تركيب ويژگي هاي مكانيكي و الكتريكي نانولوله ها اين امكان را فراهم آورده است.
نانولوله هاي كربني به كار رفته در اين مطالعه لوله هاي توخالي از كربن خالص هستند كه حدود 30 نانومتر قطر دارند. در مقام مقايسه، موي انسان حدود 100 هزار نانومتر قطر دارد. علاوه بر كوچك بودن، نانولوله ها بسيار سبك و بادوام هستند و به خوبي مي توانند گرما و الكتريسيته را هدايت كنند.
به خاطر همين ويژگي ها، پژوهش گران تصميم گرفتند نانولوله ها را به عنوان اتصال هاي جاروبك مورد آزمايش قرار دهند. اتصال هاي جاروبك، لايه هاي رسانا هستند كه در مقابل صفحه هاي فلزي گردان يا ميله ي نزديك به بازوهاي فنري قرار مي گيرند. جريان از صفحه ي گردان از طريق اتصال هاي جاروبك به سمت ساير بخش هاي دستگاه حركت مي كند.
به منظور آزمايش امكان اجرايي بودن اتصال هاي جاروبك نانولوله ي كربني، اين گروه پژوهشي جاروبك هاي ساخته شده از تركيب مس و كربن را در يك موتور الكتريكي با بلوك هاي كوچك شامل ميليون ها نانولوله ي كربني جاي گزين كردند. زير ميكروسكوپ الكتروني، اين بلوك هاي ميلي متر مربعي شبيه يك جنگل به شدت فشرده به نظر مي رسد.
اين گروه با به كارگيري پژوهش قبلي آجايان مي دانستند كه اين جنگل هاي نانولوله اي شبيه به چيزي مانند بالش اسفنجي هستند و بعد از فشرده شدن به سرعت شكل خود را باز مي يابند.
رابرت واجتاي از دانشگاه رايس گفت: "اين قابليت نوساني چيزي است كه در تركيب هاي موجود كه به عنوان اتصال هاي جاروبك استفاده مي شوند، يافت نمي شود و اين دليلي است بر اين كه چرا اتصال هاي جاروبك نانولوله اي عمل كرد بهتري دارند. اين اتصال هاي جاروبك مساحت بيشتري از سطح خود را در تماس با صفحه ي گردان نگه مي دارند." واجتاي در اين مطالعه با آجايان و گروهي از پژوهش گران فنلاندي به سرپرستي پژوهش گري از دانشگاه اولو به نام كريستين كورداس، همكاري كرد.
اين گروه بر اين باور است كه اتصال بهبود يافته بين سطح صفحه ي گردان و جاروبك موجب كاهش 90 درصدي در انرژي اتلافي مي شود.
ساير نويسندگان اين مقاله شامل گزا توس، جاني ماكلين، نينا هالونن، جاكو پالوساري، جاري جوتي و هلي جانتونن، همگي از دانشگاه اولو و گرگوري ساير از دانشگاه فلوريدا مي شود.
اين پژوهش از طرف آكادمي فنلاند، مركز فن آوري نانو و ميكروي دانشگاه اولو، اداره ي پژوهش هاي علمي نيروي هوايي امريكا و موسسه ي پژوهشي نيمه هادي ها پشتيباني شد.
|
