- •Тема 1. Сканирующие зондовые методы исследования и создания нанообъектов
- •1.Сканирующая туннельная микроскопия
- •2.Атомно-силовая микроскопия
- •Тема 2.Физические основы нанотехнологий
- •Тема 3.Методы получения наночастиц и наноматериалов
- •Тема 4. Углеродные нанотрубки
- •-Сверхконденсаторы из углеродных нанотрубок.
- •-Магнитная flash-память на основе углеродных нанотрубок.
- •-Светоизлучающие нанотрубки в телевизорах и дисплеях.
- •-Прозрачная наноткань с высокой прочностью.
- •Тема 5. Нанокристаллические металлические материалы
-Светоизлучающие нанотрубки в телевизорах и дисплеях.
Углеродные нанотрубким предполагается использовать в плоскоэкранных телевизорах и дисплеях нового поколения. На трубках можно сделать излучающие элементы (рис.40).
Рис. 40. Принцип работы светоизлучающих нанотрубок.
В телевизорах нового поколения предлагает использовать нанотрубки в качестве источников света, чтобы заменить лампы подсветки в жидкокристаллических телевизорах большой диагонали (40—60 дюймов). Сделать это надеются к 2007 г., т.е. всего через четыре года после того, как светоизлучающие нанотрубки были впервые созданы.
Себестоимость созданных таким образом ламп подсветки очень невысока (в отличие, скажем, от катодов, в которых нанотрубки бы выращивались), что очень важно для безумно дорогих на сегодняшний день больших дисплеев.Утверждается, что созданная по новой технологии лампа подсветки для 32-дюймовых телевизоров потребляет от 50 до 60 Вт.
-Прозрачная наноткань с высокой прочностью.
Из нанотрубок создана прозрачная ткань длиной 1 м и шириной 5 см. Как и ожидалось, лента обладает высокой прочностью. Соотношение прочность/масса материала ленты выше, чем у закаленной стали. При этом ткань возможно оборудовать органическими светодиодами, превратив ее в гибкий сверхтвердый OLED-экран. Давно известно, что нанотрубки по прочности превосходят сталь и при этом способны проводить электричество. Наноткань ожидает масса применений: строительные материалы, снаряжение, бронежилеты, OLED-дисплеи и многое другое.
Рис. 41. Наноткань из нанотрубок. Эмблема снизу показывает прозрачность ткани
Наноткань - это не массив «цельных» нанотрубок, а композит, состоящий из переплетенного «леса» многослойных нанотрубок длиной 245 мкм и диаметром 10 нм. Образец таких спутанных нанотрубок длиной всего 1 см может «развернуться» в трехметровую ленту 18-микрометровой толщины. Исходный материал можно раскатать до десятиметровой длины.
Нанопленка прозрачна и проводит электричество. Вдоль направления нанотрубок сопротивление ткани составляет 700 Ом/м2. При этом сопротивление остается постоянным при изгибе пленки в любом направлении. Наноткань может использоваться даже в системах освещения, заменяя традиционные лампы дневного света и лампочки.Удельная прочность пленки — 160 Мпа/(г/см3). Удельная прочность полимерных пленок майлар и кантон, использующихся в сверхлегких самолетах, — 140 МПа/(г/см3), а закаленной стали - 125 МПа/(г/см3).
Ленту предполагается также использовать в космическом лифте,который планируется запустить в 2018 г. Основной составляющей космического лифта, транспортирующего грузы на орбиту Земли и гораздо дальше должна стать такая сверхпрочная и легкая лента на основе нанотрубок.
Приведенные выше примеры показывают,что углеродные нанотрубки имеют перспективу использования в очень многих областях техники.Несомнено,что их применение будет стремительно расширятся.