טכנולוגיה קטנה, יתרונות גדולים: ננו-צינורות פחמן

This post is also available in: English (אנגלית)

בזמן שרוב מאמץ המחקר של צבא ארצות הברית מתמקד בטנקים, מסוקים, טילים היפרסוניים, רובוטים ועוד, ישנם מספר חוקרים במשרד למחקר של צבא ארצות הברית שחוקרים את העולם המיקרוסקופי של הננוטכנולוגיה והמכניקה הקוונטית. לתחומים אלו יש את הפוטנציאל לשפר את המכשירים והטכנולוגיות האלקטרוניות בצבא.

אחד המחקרים של הצבא האמריקאי בתחום הננוטכנולוגיה הינו הפרויקט הצבאי לניצול ננו-צינורות פחמן במטרה להחליף מוליכים למחצה המבוססים על סיליקון במכשירים האלקטרוניים של הצבא. לננו-צינורות פחמן יש ישומים רבים בטכנולוגיה עתידית, מפיתוח שריון מתקדם ועד פיתוח רכבים היפרסונים. כעת הצבא ותעשיית הטלקומוניקציה רוצים לנצל ננו-צינורות פחמן לטובת קידום רשתות 5G.

צבא ארצות הברית התחיל לחקור את האפליקציות הקיימות לננו-צינורות פחמן לפני כ-10 שנים. בעשור האחרון קידם המשרד למחקר צבאי את הטכנולוגיה ומכין אותה ליישומים צבאיים ואזרחיים. החוקרים במשרד למחקר מעריכים שטכנולוגיות המבוססות על ננו-צינורות פחמן יגיעו לשוק האזרחי תוך חמש שנים.

לפני עשור, חוקרים הצליחו להוכיח באופן מתמטי שננו-צינורות מסוגלים להזרים חשמל באופן יעיל יותר ממוליכים אחרים. מוליכים למחצה מבוססי סיליקון מאפשרים לחשמל לזרום בכל הכיוונים, אך ננו-צינורות פחמן מרכזים את זרימת האלקטרונים לכיוון רצוי.

בידי הצבא היתה התיאוריה, הבעיה הייתה לייצר מספיק ננו-צינורות פחמן בגודל המתאים ובאיכות גבוהה.

בשנה שעברה, המשרד למחקר צבאי שיתף פעולה עם אוניברסיטת דרום קליפורניה ו-Carbonics Inc במטרה לפתח טנרזיסטור העשוי מננו-צינורות פחמן. Breakingdefense.com מדווחים שהצעד הבא הוא לשלב כמה שיותר טרנזיסטורים יחד כדי לייצר מעגל חשמלי. כך החוקרים יכולים לשלב את מעגלי החשמל לטובת יצור טכנולוגיה יעילה יותר. ננו-צינורות הפחמן הינם רק בעובי ששה ננומטרים. להשוואה, העובי של שערת אדם ממוצעת נע בין 50 ל-100 אלף ננומטרים.

המשימה העיקרית של המשרד האמריקאי למחקר צבאי היא לחקור את המדע הבסיסי. ישום הממצאים שלו לטכנולוגיות מתקדמות תהיה המשימה של מחלקות אחרות בצבא.

“אנחנו קבוצה של מנהלי פרויקטים התומכים במחקר בסיסי שיוביל לקידום מגוון רחב של טכנולוגיות," אמר מדען במשרד למחקר של צבא ארצות הברית.