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英開發(fā)出輕量高強度碳制導(dǎo)線

發(fā)布時間:2013-07-24 作者: 來源:中國科技網(wǎng) 瀏覽:1151

      據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,英國劍橋大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種強度極好且十分輕巧的碳制導(dǎo)線,未來有望成為銅線的有力競爭對手。在實驗中這些導(dǎo)線由許多碳納米管組成,其強度是銅導(dǎo)線的30倍,重量不到銅線的十分之一。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了將碳納米管與金屬焊接在一起的方法,此前該設(shè)想從未實現(xiàn)過。

      研究人員稱,與銅線相比,碳納米管目前最大的劣勢是其導(dǎo)電性:相同質(zhì)量的銅的導(dǎo)電率是碳納米管的2.5倍。未來幾年,劍橋大學(xué)的科學(xué)家將專注于銅和碳納米管混合的線路,計劃開發(fā)出一種由兩者組成的“超級導(dǎo)線”,這種導(dǎo)線將大幅提升普通銅導(dǎo)線的性能。

      國際銅業(yè)協(xié)會預(yù)計,這種“超級導(dǎo)線”要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)還需要10年左右的時間,而要讓由純碳納米管制成的碳導(dǎo)線具備與銅線類似甚至更高的導(dǎo)電率需要的時間或許更久。國際銅業(yè)協(xié)會代表著世界精銅產(chǎn)量的80%的礦山及冶煉廠以及世界上最大的8家銅和銅合金加工企業(yè),是世界上最主要的推廣和促進銅使用的非贏利性國際組織。

      不過負責(zé)該研究的劍橋大學(xué)材料學(xué)與冶金學(xué)研究人員克日什托夫?科津澤爾仍然對此信心滿滿。他說,該技術(shù)距離商業(yè)應(yīng)用的確還尚需時日,但“我們的目標(biāo)是擊敗銅導(dǎo)線”。

      科津澤爾稱,由于強度好、重量輕,純碳納米管制成的導(dǎo)線制成后將具有許多讓人興奮的新用途:例如用于機器人手臂或飛機、汽車上活動部件的連接。有時候重量具有決定性的價值。如:一顆大型空間衛(wèi)星,用銅量占其總質(zhì)量的三分之一,大約15噸;一架波音747噴氣式客機,所用的銅線總長度超過215公里,總重量超過2噸。如果將其中的銅線全部或部分換為碳導(dǎo)線,對其性能、載荷、效率的改變將無可估量。

      英國國家電網(wǎng)發(fā)言人吉莉安?維斯特說,這種碳導(dǎo)線的優(yōu)勢還在于其在高溫下的有效運作,它將大幅延長設(shè)備和線路的使用壽命,降低企業(yè)的運營和維護成本。此外,由于與銅線相比,質(zhì)量更輕,碳導(dǎo)線在運輸和安裝上也將更為便利。

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