Hversu mögnuð eru kolefnisnanorörin í kringum okkur?

Hversu mögnuð eru kolefnisnanorörin í kringum okkur? Eitt stykki af fötum getur haldið þér hita allan veturinn

Kolefnis nanórör (CNT) eru ekki lengur fjarlægt rannsóknarefni. Þeir eru nú að koma inn í daglegt líf í formi kvikmynda, trefja og annarra vara. Á sviði snjallbúnaðar hafa CNT upphitunarfilmur rafhitabreytingarnýtni upp á 99,5%. Saumaðir í fatnað, þeir eru þvo og samanbrjótanlegir og hafa verið notaðir á Vetrarólympíuleikunum í Peking og Asíu vetrarleikunum í Harbin. Á sviði heimilistækja hafa CNT hitafilmur náð mældum orkusparnaði upp á 30%-50% og hafa verið notaðar á vörur eins og rafmagnskatla og uppþvottavélar. Á sviði húshitunar hefur CNT gólfhiti allt að 50 ára endingartíma. Eldhústæki og varmastjórnun bifreiða eru einnig fljót að tileinka sér þessa tækni. Kolefni nanórör eru að breytast úr svartri tækni „nano fljúgandi blaða“ í uppsprettu hlýju sem er innan seilingar í kringum okkur.

1. Smart Wearables: A "Mobile Warm Sun" borinn á líkamann

Niðurstaða:CNT hitunarfilmur eru eins þunnar og pappír, sveigjanlegar og þvo. Þeir eru orðnir kjarnatækni fyrir snjallhitaðan fatnað og fylgja íþróttamönnum á Vetrarólympíuleikunum og Asíu vetrarleikunum.

Hefur þú einhvern tíma upplifað þetta: klæddur eins og hrísgrjónabollur á veturna, en samt eru hendurnar og fæturnar kaldar? Þú vilt klæðast einu lagi í viðbót en finnst það of fyrirferðarmikið og þungt. Nú er dularfull „svart filma“ þynnri en mannshár að breyta þessu öllu hljóðlega.

Þetta litla stykki af svörtu filmu er aðeins á stærð við lófa-en inni í því leynast meira en 20 milljarðar kolefnis nanórör. Þegar þau eru rafvædd titra kolefnisatómin innan CNTs kröftuglega undir áhrifum rafsviðsins, losa orku í formi innrauðra geisla og mynda einsleitan yfirborðshitun. Saumað í millilag á vesti, trefil eða upphituðum nærfötum og tengdur við lítinn kraftbanka - innan nokkurra sekúndna geislar hlýjan í átt að þér.

Hversu „niður-til-jarðar“ er þessi CNT upphitaða snjallfatnaður? Það hefur þegar verið notað af íþróttamönnum í landsliðum. Varmavörurnar sem landsliðsþjálfunarliðið notaði fyrir ís- og snjóíþróttir á 2020-2021 tímabilinu komu frá þessari tækni. Á opnunar- og lokunarathöfnum vetrarólympíuleikanna í Peking 2022 voru CNT hitaeiningar settar upp í sætum, á borðtölvum og á gólfinu, sem tryggði örugga og skilvirka hitavörn fyrir mæta leiðtoga og fulltrúa. Leyfisvarningur fyrir Asíu vetrarleikana í Harbin 2025, svo sem hitaðir klútar og sjálfhitandi vesti, notaði einnig þessa tækni.

Af hverju er það hæft fyrir Vetrarólympíuleikana?

Í dag þarftu ekki einu sinni að fara á skíðasvæði til að upplifa það: hitabelti í kviðarholi, hitabelti fyrir mjóbak, snjöll hitateppi - þessir litlu hlutir sem eru fáanlegir á e-verslunarpöllum nota allir sömu „svörtu filmuna“ til að mynda hita hljóðlaust.

2. Heimilistæki: „Orku-sparnaðarsérfræðingurinn“ falinn í eldhúsinu og stofunni

Niðurstaða:CNT upphitunarfilmur ná 30%-50% orkusparnaði og hafa verið notaðar á heimilistæki eins og rafmagnskatla, uppþvottavélar og matarhitunarpúða, og koma smám saman í stað hefðbundinna viðnámsvíra.

Þú hefðir kannski ekki ímyndað þér að rafmagnsketillinn og uppþvottavélin sem þú notar heima á hverjum degi gætu líka hljóðlega "breytt kjarna sínum."

Upphitunaraðferðin fyrir hefðbundin heimilistæki er í grundvallaratriðum viðnámsvírahitun - eins og gamaldags rafmagnseldavél, sem treystir á rauðan-heitan málmvír til að framleiða hita. Þessi aðferð hefur litla hitauppstreymi, ójafna upphitun og er viðkvæm fyrir skemmdum.

Hefðbundin hitun vs kolefnisnanotube hitun

Hefur þú tekið eftir því að hitaeiningarnar í nýkeyptum brauðvélum og loftsteikingarvélum virðast „minni rauðar“? Það gæti verið merki um að kolefnis nanórör tækni hafi komið hljóðlega.

3. Upphitun húsa: „Ósýnilega hlýja sólin“ undir gólfinu

Niðurstaða:CNT gólfhiti framleiðir hita samstundis við rafvæðingu og hefur endingartíma allt að 50 ára, leysir sársaukapunkta hefðbundinnar vatnshitunar ("hægur upphitun, erfitt viðhald") og verður nýr valkostur fyrir grænar byggingar.

Þú þekkir vissulega sársaukafulla miðlæga upphitun í norðri: hitunin kemur á í október áður en hitinn hefur jafnvel lækkað; mars þegar vorið er í blóma er hitunin enn í gangi... Þar að auki, þegar hitaveitulögnin eldast og leka, þarf að rífa allt gólfið til að gera við þær.

Undur þessa CNT "hitagólfs":

Hröð hitun:Hefðbundin vatnshitun krefst þess að beðið sé eftir að ketillinn hiti vatn og að rörin fari í hringrás; þú finnur ekki fyrir neinni hlýju í að minnsta kosti hálftíma. CNT gólfhiti myndar hita samstundis við rafvæðingu og gólfið hitnar innan nokkurra mínútna.

Langt líf:Fyrirtæki krefjast hámarks endingartíma allt að 50 ára. Þú gætir búið í húsi alla ævi án þess að þurfa að skipta um gólfhita.

Öruggara:Jafnvel þó að vatn sé skvett á filmuna eða beitt blað stungið í hana, hefur það ekki áhrif á virkni hennar og öryggi.

Lítið kolefni og umhverfisvænt:Í samanburði við hefðbundnar hitunaraðferðir minnkar kolefnislosun verulega.

Ef þú ert að endurnýja núna gætirðu viljað borga eftirtekt til þessarar „ósýnilegu gólfhitunar“ - þynnri en vatnshitun, orkunýtnari en rafhitun og öruggari en nokkuð annað.

4. Eldhústæki og útibúnaður: Getur líka hitað margt fleira

Niðurstaða:Frá rafmagns teppum til einangrunarboxa fyrir matarsendingar, frá læknisdýnum til útitjalda, eru kolefni nanórör að verða kjarnaefnið til að „hita allt“.

CNT kvikmyndir hafa mjög breitt úrval af forritum og hægt er að nota þær í langan tíma innan hitastigssviðs 300 gráður. Þetta gefur þeim möguleika á að „fara yfir landamæri“:

Tökum upphitaða stýrið í bíl sem dæmi: á veturna treysta ökutæki með brunahreyflum á úrgangshita hreyfilsins til upphitunar og neyta ekki aukaeldsneytis. Hins vegar, ef rafknúið ökutæki notar rafmagn til að hita stýri og sæti, eyðir það rafhlöðuorku sem hefur áhrif á drægni. CNT upphitunartækni hefur minni orkunotkun, sem gerir rafknúnum ökutækjum kleift að „fara aðeins lengra“ á veturna.

Sama á við um rafteppiiðnaðinn. Þrátt fyrir að núverandi efniskostnaður filmunnar sé aðeins hærri en viðnámsvír, krefjast hefðbundin rafmagns teppi mikinn fjölda handvirkra sauma á þéttpakkuðum viðnámsvírum. Með því að skipta þeim út fyrir filmu endurskipuleggja alla framleiðsluferilkeðjuna - launakostnaður minnkar verulega og framleiðsluhagkvæmni er verulega bætt.

Þess vegna er "dýrt" nýrra efna stundum aðeins tímabundið; það gerir allt framleiðsluferlið snjallara.

5. "Drifkrafturinn" á bak við kolefnisnanotubeiðnaðinn: Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd.

Áður ræddum við hvernig kolefnis nanórör hafa farið inn í fatnað, tæki og gólfhita, sem gerir þér kleift að finna hlýjuna frá þessu „kraftaverkaefni“. En hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvaðan kolefnis nanórörin í þessum vörum koma? Hver gerði þetta efni, sem einu sinni var lýst sem "dýrara en gull", á viðráðanlegu verði fyrir venjulegt fólk?

Svarið liggur í Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. Vörur fyrirtækisins ná yfir allt úrvalið af einveggja, tvöföldu-- og fjöl-vegguðum rörum, og það hefur skapað einstaka kosti á sviði rafsegulvörn og laumuvörn.

Á meðan forverar hans eru að rækta brautir sínar djúpt, notar Tanfeng New Material, sem „seinagangur“, vörubreidd og beitingardýpt til að sanna að kolefnisnanotube kapphlaupinu sé hvergi nærri lokið. Þó að við séum ung erum við með fullkomna vörulínu, framleiðslugetu sem hefur náð stærðargráðu og sérstakar notkunarleiðbeiningar. Sem eftirtektarvert nýtt afl í kolefnisnanotubeiðnaðinum er Shandong Tanfeng New Material að skrifa sína eigin síðu í sögunni.

Lokaorð: Hvers vegna hafa kolefnisnannórör „komið inn á heimili venjulegs fólks“?

Kolefni nanórör hafa verið kölluð „sexhyrndur stríðsmaður“ efnisheimsins - þeirra er aðeins 1/6 af þéttleika stáls, styrkur þeirra er 100 sinnum meiri en stál og rafleiðni þeirra er 10 til 100 sinnum hærri en kopar. Fræðilega séð getur hámarksstyrkur kolefnis nanóröra náð 200 GPa. 200 kolefnis nanórör, þynnri en mannshár, gætu dregið bíl.

En það sem hefur sannarlega gert þá hluti af daglegu lífi eru ekki þessar undraverðu tölur, heldur stanslaus viðleitni hóps vísindamanna og frumkvöðla.

Fyrir 14 árum tók það nokkrar klukkustundir að gera stykki af CNT kvikmynd og kostnaðurinn var óheyrilega hár.

Í dag er árleg framleiðsla komin í hundruð þúsunda fermetra og kostnaðurinn er að nálgast lífrænar kvikmyndir.

Það er þessi þráláta vígsla sem hefur umbreytt kolefnis nanórörum úr vísinda--fi ímyndunaraflið „nano fljúgandi blað“ í „The Three-Body Problem“ í vestið í fataskápnum þínum sem hitnar á 3 sekúndum, uppþvottavélinni í eldhúsinu þínu sem sparar 30% orku og gólfhita sem getur varað í 50 ár.

Kolefni nanórör verða kannski aldrei jafn almennt þekkt sem plast eða stál, en þau eru að koma inn í líf þitt á annan hátt - þegar þú skynjar þau ekki lengur meðvitað, en nýtur samt stöðugt hlýju og þæginda sem þau hafa í för með sér, það er þar sem mesti töfrar þeirra liggja.