Los nanotubos de carbono tan anunciada y maravilloso fueron descubiertos en 1991. Desde entonces, muchas nuevas aplicaciones han sido reportados por los científicos que se sienten atraídos por el potencial de estos cilindros muy minúsculo. Su potencial para convertirse en el material del siglo XXI se preguntan ha llevado a toda una industria con grandes presupuestos con la esperanza de inventar el producto super siguiente.
Los nanotubos de carbono se producen generalmente por tres técnicas principales: descarga de arco , la ablación con láser y la deposición química de vapor. Los nuevos métodos están investigando ahora la promesa hasta formas más económicas de producir las nanopartículas .
En descarga de arco , dos electrodos de carbono con un catalizador de crear una descarga de vapor de arco, y los nanotubos de crecer desde que el vapor de carbono. En la tecnología de ablación por láser , un rayo láser de alta potencia se calienta un volumen de carbono en un gas metano o monóxido de carbono. La deposición química de vapor de los gases de usos especiales en condiciones similares a la del plasma para depositar los tubos de carbono directamente a una superficie. La ablación con láser suele producir una cantidad más pequeña de limpiador de nanotubos , mientras que los métodos de descarga de arco por lo general producen grandes cantidades de impuros diversos tipos de materiales. Todos los métodos son caros de instalar y correr, que sólo producen pequeñas cantidades de tubos de carbono a precios monumental.
El lote de producción típicos de los nanotubos de carbono tendrá una cantidad de partículas de baja conductividad , así como los tubos de semi - conductores y una pequeña porción de las partículas de alta conductividad . El truco consiste en perfeccionar el proceso de producción para producir el mayor porcentaje del tipo de tubo que usted requiere.
tubos de carbono se disponen en grupos de base en función de sus características de la pared: los nanotubos de pared simple (SWNT ) , los nanotubos de pared doble ( DWNTs ) y nanotubos de paredes múltiples ( MWNTs ) . También hay subcategorías que describen el tamaño del tubo , así como características adicionales , tales como baches , así como la descripción del tipo de fibra.
Los nanotubos de carbono de las variedades , tanto de pared simple y múltiples paredes se combinan con iniaturization ultra- resistencia estructural excepcionalmente alta. tubos de carbono tienen superficies muy alta ( cientos de pies cuadrados por gramo) , las altas temperaturas de fusión (3.500 ° C ) y la resistencia de alto módulo de Young (1.000 ACP) , por una fuerza de 10.000 veces la del acero . Algunos tubos de carbono también disponen de una alta conductividad eléctrica de 1.000 s / cm , que es 20 veces mayor que el cobre, con una conductividad térmica muy alta correspondiente de 3.000 W / m ° C o 10 veces la del cobre . Todos ellos son sumamente propiedades deseadas .
Realmente es una cuestión de tamaño , los nanotubos de carbono son un átomo de espesor hojas de grafito 125.000 veces más pequeño que un cabello humano. La partícula nano típico es una átomos de hidrógeno sólo 25 de ancho - que para comparar la moneda de diez centavos en el bolsillo a 12.500.000 nanómetros. Los nanotubos varían en diámetro desde menos de un nanómetro a cerca de 40 nanómetros.
La separación de la DWNTs SWNT MWNTs y es el gran truco . El problema radica en el disparo de un metal en un gas caliente para la fabricación de tubos de carbono - que también hacen de todo, desde el negro de humo ( hollín) a las bolas de bucky y de cuatro a cinco diferentes tubos de carbono y todas las combinaciones en el medio. Un baño de agua se puede utilizar para separar los diferentes tubos , cada uno con diferente densidad . Al variar la tensión superficial y la densidad del baño de agua , los tipos específicos de tubos individualmente flotará hasta ser recogidos .
Los nanotubos de carbono y sus propiedades super son muy deseables , pero también nos muestra su lado malo por ser un problema para la integración en nuestro gran mundo .
tubos de carbono tienden a realizar sólo en una dirección, y no se llevan bien con los metales o las colas debido a la superficie no -adherencia de soldadura del carbón. tubos de carbono no conducen electricidad , así cuando se combinan en cadenas con nanotubos de carbono.
Pero el mayor sigue siendo sensacional precio: citas recientes de nanotubos de pared simple se encuentran en el rango de 20.000 dólares por kg, mientras que los tubos de varias paredes se venden a $ 10.000 por kg. Los precios empiezan a caer, pero hay que tener cuidado - puede terminar con una cantidad considerable de hollín de carbono no deseados y el metal. Muchos tecnólogos han tratado de incorporar tubos de carbono en tintas de impresión y fundición de metales sólo para encontrar los tubos no se juega bien con los demás. Los nanotubos de carbono tienen un área superficial muy alta. A medida que aumenta la superficie , la energía estática en la superficie también aumenta - la estática es tan grande en comparación con su tamaño que los nanotubos quieren agruparse en vez de quedarse dispersa.
A pesar de que leemos de las invenciones de nanotubos de carbono que potenciales científicos han creado en sus mentes, en los nanotubos en general aún no se han incorporado en los productos cotidianos . El uso más simple es en el refuerzo de plásticos. Los tubos de carbono " propiedades estáticas de alta promover la pintura y se pegue agrega fuerza al material plástico fundido. El problema básico con la utilización de nanotubos en la electrónica - en un PCB , como los cables super -fino o como los transistores en el silicio - es la incapacidad para organizar los tubos de tal manera que la interconexión eléctrica .
Como un tubo de carbono corriente pasa , hay poco calor generado. Por el contrario, en alambre de cobre típica normal, ya que los electrones pasan a través del cable chocan y desalojar a otros electrones. Y todo esto en torno a chocar crea fricción y el calor . Los electrones en un tubo de carbono parecen fluir a través de la derecha , encontrando poco a chocar . Nanotubos de carbono también tienen un mecanismo diferente para la transferencia de calor y no presentan el efecto termoeléctrico . Esta es una propiedad fundamental de los conductores por los que fluye una corriente a causa de una diferencia de temperatura entre dos puntos de contacto . Los nanotubos de carbono son materias orgánicas , que no se comportan como metales ordinarios . La mayoría de los metales utilizar el flujo de electrones , mientras que los nanotubos de carbono están más cerca de los diamantes en forma de calor sin mover el flujo de electrones .
La densidad de los nanotubos de carbono "más alto actual no conduce a la electro - migración y la migración termo- , sino que también produce apenas el 1% del calor producido por el flujo de corriente en los metales tradicionales , como el cobre. Las propiedades únicas de los nanotubos de carbono que algún día permitirá a los ingenieros para realizar una serie de pequeños, más rápidos y más potentes nuevos dispositivos que no puede existir hoy en día debido a las limitaciones de los metales convencionales.
Pero Estados Unidos está en peligro de perder este recurso técnico, hay muchas veces más dólares que se gasta en investigación en nanotecnología en Asia y Europa que en Estados Unidos .
Para aplicaciones en PCB , los rastros de nanotubos de carbono ofrecen menos resistencia que los conductores de cobre presente. En los circuitos de alta potencia, interconexiones de nanotubos de carbono podría reducir las pérdidas de calor y requieren de refrigeración mucho menos que los rastros de cobre.
Al igual que un alambre de metal , los nanotubos crezcan más caliente que la corriente eléctrica se incrementa. En algún momento , incluso un nanotubo se quemará además como un elemento de un fusible quemado. La creación de una hoja de tubo superconductor todo- nano de carbono para sustituir la lámina de cobre del PCB es un deseo para otra ocasión. Sin embargo, estamos cerca de tener nano- modificada por láminas de cobre PCB , con una resistencia mucho menor y una mayor capacidad de carga actual .
Como las aplicaciones de los rendimientos de las nuevas investigaciones en nano de matriz metálica y nano- modificada colas orgánicas , podemos esperar que las aplicaciones más potentes en la fabricación de PCB . En los próximos cinco años , podemos esperar grandes cambios en la nanotecnología del carbono para las industrias de fabricación de productos electrónicos .
Robert Tarzwell es presidente de DMR Ltd., un proveedor de tecnología de PCB y los recursos. Él puede ser alcanzado en bob@dmrpcb.com.
http://www.pcb007.com/pages/zone.cgi?artcatid=&a=53973&artid=53973&pg=2
Cuando hablé con cinco de los propietarios de la industria de la membrana de la principal compañía de electrónica impresa sobre la adaptación en las membranas , se sorprendieron al oír hablar de la gran variedad de tecnologías disponibles para ellos - disponible, pero no se utilizan actualmente .
Es hora de preguntarnos: " ¿Dónde está el futuro de los circuitos electrónicos ?
monitores de ritmo cardíaco llegue por reformas en la oficina de Polar en casi todas las semanas , a pesar de no tener relación con la empresa finlandesa muy conocida por los monitores de su estado físico.
Henry Ford dijo una vez: " Cualquier persona que deja de aprender es viejo, ya sea en 20 o 80. "
El apoyo de los componentes de los montajes de circuito flexible se recomienda la práctica. Esto se realiza generalmente mediante el uso de refuerzos que sirven para reforzar aquellas áreas donde se colocan los componentes - la mejora de la fiabilidad de interconexión. Estos refuerzos pueden ser fabricados de una variedad de diferentes materiales en función de las demandas particulares del diseño. La selección del material está influenciada por una serie de diferentes factores relacionados con el peso , las propiedades físicas y térmicas y, por supuesto , el costo. 
Quiero comenzar esta columna un poco diferente al compartir una historia real que escuché cuando tenía unos 14 años de edad. En junio de 1970 , los británicos Neil Williams Campeón Acrobático estaba practicando para el próximo Campeonato del Mundo de Acrobacia en Hullavington , Inglaterra.
Como pluma estas palabras , estoy sentado en el salón de espera en el aeropuerto londinense de Heathrow. Acabo de pasar 10 días visitando con mi mamá y bro' poco - que era su 80 cumpleaños y sus 40 ª, por lo que decidieron hacer una fiesta conjunta 120 aniversario para todos los de la familia y amigos. Nos lo pasamos genial , pero eso no es lo que yo quería decir.
