Od nanotrubkové žárovky k ohebnému displeji  
Uhlíkové nanotrubky nemají pouze úžasné mechanické vlastnosti, ale i s elektřinou dokáží dělat věci, které bychom nečekali. Dokáží rozsvítit žárovku nebo vytvořit dokonale ohebný displej.

Žárovka z nanotrubek

Zvětšit obrázek
Běžná žárovka a žárovka s vláknem z nanotrubek (Credit: Appl. Phys. Lett. 84 4869)

Vědci vyzkoušeli nahradit wolframové vlákno v běžné žárovce vláknem z jednostěnných uhlíkových nanotrubek. Náhrada to byla úspěšná. Při stejném napětí nanotrubky zářily více než wolfram. Životnost se sice netestovala, ale nanotrubkové vlákno sneslo 360 hodin provozu a 5 tisíc zapnutí při napětí 25 V. Vědce také překvapilo, že jeho elektrický odpor zůstával konstantní až do asi 1500 °C, což je vlastnost vhodná pro rezistory pracující za vysokých teplot. Bohužel není zmíněno, jakým způsobem byly nanotrubky spojeny do vlákna. Také se neuvádí, zda byla účinnost produkce světla lepší než u klasické žárovky, ale můžeme předpokládat že ne, protože světlo vznikalo shodným způsobem a to převážně zářením rozžhaveného vlákna (tzv. záření černého tělesa) a částečně elektroluminscencí (vyzáření světla při spojení páru elektron díra).

Ohebná obrazovka z plastu plněného nanotrubkami
Elektroluminiscenci se vědci chystají využít v tenkém ohebném plastovém displeji, jehož funkční částí budou uhlíkové nanotrubky. Výzkumníci nechali "vyrůst" nanotrubky pomocí ukládání par uhlovodíků (CVD - Chemical Vapour Deposition) na vrstvě oxidu křemičitého. Na tento "koberec" se nalil polymer polydimetylsiloxan (PDMS), který vyplnil mezery mezi nanotrubkami, ztvrdnul a vytvořený kompozit se snadno sloupnul z podkladu. Klasickými metodami fotolitografie vědci vyleptali vrstvu oxidu křemičitého do požadovaného vzoru na podklad z čistého křemíku. Na něm se nanotrubky metodou CVD netvoří, a tak je snadno možné vytvořit uspořádání pro libovolnou aplikaci. I poté následuje zalití pružnou vrstvou polymeru. Zajímavé je, že plněný polymer byl pružnější, když se použily vícestěnné nanotrubky většího průměru.

Polymerová fólie s "tečkami" z nanotrubek je tak ohebná, že ji lze navinout na tenkou pipetu. (Credit: Rensselaer/Yung Joon Jung)

Z vhodně umístěných nanotrubek v pružném polymeru je k ohebnému displeji daleko. Protože k rozsvícení nanotrubky elektroluminiscencí musíme elektrické napětí přivést na oba její konce, je nutné vést vodiče po obou površích fólie. Také bude nutné vyřešit nastavení barvy světla. Pravděpodobně se jas bude měnit změnou přiváděného proudu, ale výsledný obrazový bod se bude skládat ze tří základních barevných částí stejně jako v dnešních LCD obrazovkách.

Ohebné displeje budoucnosti
Ohebné displeje jsou snem každého uživatele mobilního telefonu, PDA či notebooku. Při omezených skladovacích rozměrech budete mít libovolně velkou obrazovku. Obrazovka již nebude nedílnou součástí těchto zařízení, ale bude např. namotaná kolem přístroje tvaru tužky. Doplněním o dotykové snímače by se z obrazovky stalo téměř nezávislé zařízení. Mohlo by být bezdrátově propojeno se všemi ostatními přístroji ve vašich kapsách - jeden displej pro všechny. A co teprve oblečení. Když se navléknete do fólie představující displej, vybavíte se kamerou a výkonným počítačem pro zpracování dat, stanete se neviditelným. Kamera zaznamená vaše okolí a displej ho zobrazí kolem vás. Vojáci toto jistě ocení. Bude k tomu ještě dlouhá cesta.

Další informace
"Nano-skin" could create super-bendy screens (3. 3. 2006) - Článek o polymerové fólii plněné nanotrubkami
Nanobulbs make their debut (4. 6. 2004) - Porovnání klasické a nanotrubkové žárovky
Carbon Nanotube Light Emissions - Ilustrace ukazující vznik světla elektroluminiscencí v jediné nanotrubce
Electroluminescence - Popis jevu elektroluminiscence v encyklopedii Wikipedia

Autor píše weblog o vědě a technice Techblog.

Datum: 06.03.2006 21:18
Tisk článku

Do přírody - Tottonová Autumn, Freyová Alexandra
 
 
cena původní: 249 Kč
cena: 212 Kč
Do přírody
Tottonová Autumn, Freyová Alexandra

Diskuze:

Neviditelnost?

Ford,2006-03-09 08:19:20

Pomocí 2D displeje nelze dosahnout neviditelnosti na objektu ve 3D svete, ledaze bychom se spokojili s neviditelnosti pouze z jedineho smeru (a zadneho jineho). Pri pohybu pozorovatele by se musel menit obraz displeje, pri 2 pozorovatelich by neviditelnost nefungovala. Mozne reseni je holograficky displej, umoznujici do kazdeho smeru posilat jine zobrazeni.

Odpovědět


usměrnění obrazu

IWO,2006-03-13 09:17:11

Pokud by se použily trubkové filtry, jako mají v každé bance na monitorech, nebyl by problem posílet několik různých, vzájemně se nerušících obrazů.

Odpovědět

účinnost

trancelis,2006-03-07 19:48:44

>Při stejném napětí nanotrubky zářily více než wolfram.
>Také se neuvádí, zda byla účinnost produkce světla lepší než u klasické žárovky

z toho snad plyne že účinnost byla vyšší, ne ? :)

Odpovědět


napeti, odpor, proud, prikon, ucinnost...

Archimedes,2006-03-08 10:44:58

To by musely pri stejnen PRIKONU svitit vice nez wolfram - maji urcite jiny odpor.

Odpovědět

Re: Nanotrouby

Martin Šrubař,2006-03-07 16:11:39

Rádiu Jerevan se tuto informaci potvrdit nepodařilo. Nejednalo se o růst dalších rukou, nýbrž o bujný růst nanotrubek po celém těle postiženého ve velkých trsech, což vyvolalo zdání nadbytečného počtu rukou. Tyto biologicky tvořené nanotrubky umožnily postiženému vědci založit firmu Nanojerevan zabývající se výrobou nanotrubek ve velkém. Rádiu Jerevan se pokus nepodařilo zcela úspěšně zopakovat. Po požití pomazánkového másla začaly růst nanotrubky pouze na hlavě místo vlasů. Avšak tento náš objev může být novou nadějí pro všechny plešaté.

Odpovědět

Nanotrouby

kakoa,2006-03-06 23:59:57

Vědci z jerevanu našli nové využití nanatrubek jako vynikají přísadu do pomazánkového másla, objev byl učiněn phd. Praselisem kterému náhodou upadl chomáč nanotrubek na chteba a tento ho nevědomky snědl i se svou svačinkou.
V buňkách těla se zaktivoval zatím spící gen zkterýžto způsobil růst dalších rukou které se jistě nejednomu bádateli budou hodit k snadnějšímu a rychlejšímu získání dlouho očekáváného objevu.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace