{"id":12908,"date":"2011-01-15T23:55:39","date_gmt":"2011-01-15T20:55:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=12908"},"modified":"2011-01-16T00:14:21","modified_gmt":"2011-01-15T21:14:21","slug":"nanotorude-abil-valmistatakse-kasulike-omadustega-longasid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=12908","title":{"rendered":"Nanotorude abil valmistatakse kasulike omadustega l\u00f5ngasid"},"content":{"rendered":"

Pulbrist valmistatud fiibritel on mitmeid potentsiaalseid rakendusi.<\/strong><\/p>\n

Mitmed olulised tehnoloogiad patarei elektroodidest ning \u00fclijuhtivatest juhtmetest kuni katal\u00fcsaatoriteni k\u00fctuseelementides tuginevad materjalidele, mis koosnevad pulbriks tehtud osakestest, millega \u00fcmber k\u00e4imine osutub tihti k\u00fcllaltki keerukaks. Hiljuti said aga Texase \u00dclikooli <\/strong>teadlased hakkama uue saavutusega, mis v\u00f5ib tulevikus lihtsustada mitmeid seesuguseid tehnoloogiaid ning anda teed ka mitmetele uutele radikaalsetele tehnoloogiatele. Nimelt demonstreerisid teadlased kasulikke pulbriks tehtud materjale sisaldavate nanotorude l\u00f5ngaks ketramist, vahendab technologyreview.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Nanokangas: S\u00fcsinik-nanotorude kiud venitatakse v\u00e4lja ning kedratakse l\u00f5ngaks. Pildil n\u00e4ha olevate ribade laius on 5,5 sentimeetrit. Pilt: Science\/AAAS<\/p><\/div>\n

Teadlased kasutasid seda meetodit valmistamaks l\u00f5ngaribasid, mis k\u00e4itusid kui patarei elektroodid. Samuti valmistati \u00fclijuhtivate omadustega ning ka isepuhastuvaid l\u00f5ngasid.<\/p>\n

,,Pulbrid on v\u00e4ga olulised funktsionaalsed materjalid sest neil on v\u00e4ga suur pindala,” s\u00f5nas Ray Baughman<\/strong>, kes on Dallases asuva Texase \u00dclikooli MacDiarmidi NanoTech Instituudi juhataja. ,,Probleem on aga selles, et pulbrid, millel puudub kindel kuju, on raskesti kasutatavad.”<\/p>\n

Liitium-ioon patarei elektroodides n\u00e4iteks kasutatakse \u00e4ra pulbrite suurt pindala, et salvestada rohkem laengut. T\u00fc\u00fcpiliselt tuleb pulbreid hoida aga koos kas sideainete abil, mis lisavad massi ja tahkust, v\u00f5i tuleb need kokku pressida tahketeks struktuurideks, mis aga saavutatakse l\u00e4bi keeruliste protsesside.<\/p>\n

Baughmani s\u00f5nul teeb nende t\u00f6\u00f6grupi poolt v\u00e4lja m\u00f5eldud tehnoloogia lihtsamaks terve hulga pulbriks tehtud materalidega t\u00f6\u00f6tamise. ,,V\u00f5id v\u00f5tta pea iga pulbri ning muuta selle kootavaks, \u00f5mmeldavaks, s\u00f5lmitavaks v\u00f5i p\u00f5imitavaks l\u00f5ngaks,” v\u00e4itis ta.<\/p>\n

Esmalt kasvatasid teadlased keemilises reaktoris terve metsa vertikaalselt asetatud s\u00fcsinik nanotorusid. Seej\u00e4rel libistati nanotorudest \u00fcle rull, mis eraldas nanotorud pinnasest. Nanotorud moodustasid seej\u00e4rel pika veniva ribaks – nn nanotoru kanga(nanotube web). Need kangad k\u00e4ituvad nanoosakeste ja pulbrite jaoks p\u00f5hiainena. Teadlased pritsisid kanga pinda pulbriga ning ketrasid selle seej\u00e4rel l\u00f5ngaks. Nii j\u00e4\u00e4b pulber kinni nanotoru kanga k\u00f6itespiraalide sisse. ,,Kui seda pesta, siis j\u00e4\u00e4b alles pea kogu pulber,” selgitas Baughman. Sel viisil saadud l\u00f5ngade massist v\u00f5ib pulber moodustada 95-99 protsenti.<\/p>\n

Lihtsas meetodis \u00fclijuhtivate l\u00f5ngade valmistamiseks kasutas Baughmani t\u00f6\u00f6grupp pulbriks tehtud boori ning magneesiumi segu. \u00a0\u00dclijuhtivate juhtmete valmistamise tavap\u00e4rane protsess koosneb pulbri pakkimisest vasktorudesse ning nende kuumutamisest, misj\u00e4rel need ligi k\u00fcmme korda pikemaks venitatakse, et need siis juhtmetesse asetada. \u00dclijuhtivaid l\u00f5ngasid on tarvis kuumutada vaid korra, et pulbrid l\u00f5\u00f5mutada ning neist seej\u00e4rel \u00fclijuhtiv kangas moodustada.<\/p>\n

Pulbritele j\u00e4\u00e4vad neid kasulikuks tegevad omadused alles, lisas Matteo Pasqual<\/strong>i, keemilise ja biomolekulaarse inseneriteaduse professor Rice’i \u00dclikoolis, <\/strong>kes <\/strong>antud uurimust\u00f6\u00f6ga seotud pole. P\u00f5him\u00f5tteliselt valmistatakse Baughmani meetodis osakestest fiibrid, selgitas ta. Kemikaalid saavad h\u00f5redate nanotorude vahel vabalt liikuda ning reageerida kangas olevate osakeste pindadega.<\/p>\n

Pasquali juhib Rice’i \u00dclikoolis projekti, mille eesm\u00e4rgiks on valmistada s\u00fcsinik-nanotoru fiibreid, mis on v\u00e4ga tihedad ning seega ka \u00fclitugevad ja h\u00e4sti voolu juhtivad. Neid ainult nanotorudest koosnevaid fiibreid saaks tulevikus kasutada v\u00e4ikeste energiakadudega elektri \u00fclekande kaablites v\u00f5i \u00fclitugevates struktuurmaterjalides. ,,Kui on olemas fiiber, saab seda kedrata, seda pol\u00fcmeeri panna(n\u00e4iteks klaaskiudu) v\u00f5i sellest kangast valmistada,” \u00fctles Pasquali, kelle s\u00f5nul tekstiilit\u00f6\u00f6tlus on v\u00f5rdlemisi v\u00e4hekulukas.<\/p>\n

Baughmani t\u00f6\u00f6r\u00fchm valmistas patarei elektroodi liitium-raud-fosfaadi pulbrit kasutades. Aktiivsed materjalid moodustavad kangast pea 99 protsenti, t\u00e4nu millele saaks selel abil valmistada kergeid patareisid.<\/p>\n

Stanfordi \u00dclikool<\/strong>i kaasprofessor Yi Cui<\/strong> tegelb samuti tekstiilip\u00f5histe energiat salvestavate seadmete v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tamisega. Ta arvab, et tulevikus v\u00f5iks igap\u00e4evaseid tehnikavidinaid energiaga varustada kaasaskantavad energiaallikad, mist\u00f5ttu tekstiilist elektroodid oleksid selleks ideaalsed. Nende olulisteks omadusteks on maksumus, kaal ning v\u00f5ime kiiresti laaduda ning t\u00fchjeneda. Siiski ei sobiks nad h\u00e4sti rakendustele milleks on vaja k\u00f5rget energiamahtuvust, nagu n\u00e4iteks elektriautode akud.<\/p>\n

Texase \u00dclikooli teadlased kavatsevad uurimust mitmes suunas j\u00e4tkata. Lisaks erinevate pulbrite katsetamisele eksperimenteerivad nad ka nende erinevate sadestuste viisidega.<\/p>\n

Tulevikus v\u00f5iks l\u00f5ngasid kasutada suurel hulgal strukturaalses tootmises vaja minevate materjalide valmistamisel. ,,Hetkel on m\u00f5ttekam r\u00e4\u00e4kida patareidest mitte lennukitiibadest, sest nendes on tarvis tohutus hulgas materjale,” selgitas Baughman.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pulbrist valmistatud fiibritel on mitmeid potentsiaalseid rakendusi. Mitmed olulised tehnoloogiad patarei elektroodidest ning \u00fclijuhtivatest juhtmetest kuni katal\u00fcsaatoriteni k\u00fctuseelementides tuginevad materjalidele, mis koosnevad pulbriks tehtud osakestest, millega \u00fcmber k\u00e4imine osutub tihti k\u00fcllaltki keerukaks. Hiljuti said aga Texase \u00dclikooli teadlased hakkama uue saavutusega, mis v\u00f5ib tulevikus lihtsustada mitmeid seesuguseid tehnoloogiaid ning anda teed ka mitmetele uutele radikaalsetele […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-12908","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12908","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=12908"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12908\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=12908"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=12908"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=12908"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}