100% индивидуална разработка
Срок: 7-10 дни
Обем: 7-10 стр.
Примерен текст по реферата:
Има много потенциални приложения на въглеродните нанотръби (CNT – carbon nanotubes), най-значимите в зелените иновации, с приложения, свързани с транспорта и електрониката.
Съвременният живот би бил немислим без мобилност, но движението и транспортните системи трябва постоянно да се адаптират към променящите се изисквания на хората и пазарите. Все по-често във фокуса на модерната мобилност са изисквания за екологично съвместими подходи с висока степен на безопасност. Технологията на материалите играе жизненоважна роля в разработването на енергийно ефективни концепции. Високоустойчивите синтетични материали и композитните материали с ниска плътност могат да бъдат използвани за понижаване на теглото на компонентите,
като в крайна сметка това води до спестяване на енергия. CNT-базираните материали имат голям потенциал за подобряване на потреблението на енергия в транспортния сектор, включително на автомобили, камиони и влакове. CNT-подсилената пластмаса и метали
са особено леки, като същевременно предлагат високо ниво на стабилност и здравина. Тези свойства са също идеални за посрещане на крайните материални изисквания на авиационната и космическата промишленост. Материалите, проектирани на конвенционален принцип, използвани понастоящем в авиационните приложения, автомобилната индустрия
и техника, достигат границите на пасивни структури. Концепциите за леко строителство
въз основа на CNT предлагат огромен потенциал, включително и използването им в ситуации с изключителни напрежения в структурите. С голямата си якост, ултра-леките материали, които се използват за постигането на по-малко тегло, при дизайна на автомобили и самолети, дават важен принос за постигането на по-висока енергийна и ресурсна ефективност и пестене на значителни количества гориво и енергия.
Олекотената конструкция също предлага потенциални ползи за други приложения и индустрии. CNT-базираните частици пяна предлагат подобрена сигурност на превозното средство, а специализираните форми от бетон предлагат допълнителни проектни варианти и подобрена защита при земетресение.
Успехът на почти всички сектори на индустрията днес, е тясно свързан с техните електронни системи, без които много приложения не биха били възможни. В същото време, сложността на тези системи се е увеличила значително през последните години. Иновативни решения, които допринасят за контрола на взискателните електронни приложения и едновременно с това съхранят природните ресурси, са от голямо значение
за цялата икономика. Разработването на все по-мощни електронни компоненти, заедно с по-рентабилно производство с конкретно приложение, ще се възползват от възможностите, предлагани от нанотехнологиите.
Иновации, въз основа на CNT, които са с изключителна електропроводимост и механични свойства, са особено обещаващи. Те варират от дисплей до X-лъчи и микровълнови генератори за фотоволтаични приложения и електронно-лъчеви инструменти с висока разделителна способност.
Целулозните влакна представляват изобилна, възобновяема и биоразградима суровина, която може да се използва в производството на хартия и за други приложения. Влакната се използват за производство на хартия, с дървен материал, който е широко разпространен в много страни в световен мащаб. Използването на нановлакна от дървесна маса може да отвори нови възможности за горските индустрии. Глобализацията и международната конкуренция в рамките на нуждите на целулозно-хартиената промишленост водят до ново мислене: необходимост от увеличаване на усъвършенстването, внедряване на нови технологии и нови производствени методи. Следващата стъпка от иновации изисква производството и усъвършенстване на микро- и наноразмерни материали от целулоза - микро- и нанофибриална целулоза (MFC и NFC). Въпреки че е имало голям интерес към такива влакна за дълъг период от време, като се има предвид разнообразието от потенциални приложения под формата на хартия и опаковъчни материали, производството е било значителна пречка за търговската експлоатация. Производственият процес се счита за твърде енергоемък и сложен за прилагане, но напредъкът в научните изследвания вече се е заел с решаването на този проблем при производството на влакнести наноматериали.
Доскоро, електронните устройства не се считаха за големи потребители на енергия в сравнение с двигателите или отоплителните системи. Въпреки това, с използването на все повече подобни устройства, консумацията на енергия от тези устройства се превърна в голям проблем. Това може да се наблюдава при потреблението на енергия от супер-компютри, използвани за висока работоспособност или изчислителни облаци (например сървърът на Google изисква до 260 MW, което се равнява на консумацията на 200 000 домакинства), както и безброй много други устройства (смартфони, телевизори, датчици и т.н.), използвани от населението като цяло, всяко от които използва много малко енергия, но които, като цяло, имат значително влияние върху глобалното потребление на енергия. Търсенето на енергийната ефективност в областта на мобилните устройства за първи път започна заради ограничения капацитет на батериите. Желанието за по-голяма мобилност, е основната причина за успеха на малките и по-мощни процесори, използвани в смартфони или нотпади, които са в ущърб на големите производители като AMD или Intel. Усилията за оптимизиране на консумацията на енергия дори доведе до усилията на софтуерни инженери да създадат
програми за намаляване на потреблението на енергия, дори и с цената на намаляване на скоростта на обработка.
Нанотехнологията е направила по-ниската консумация на енергия за бита възможна, с едновременно увеличаване на ефективността на целия електронен компонент, повече,
в сравнение с всяко намаляване на други свойства. Днес енергийните характеристики на новите системи с „нулева мощност” се разработват. Те се базират на електроника с ниско потребление на енергия и използва енергийни „комбайни” за преобразуване на енергията от околната среда в електрическа енергия (фотоволтаици, пиезоелектрици и др.)
Нанотехнологиите са в челните редици на състезанието за ниска консумация на енергия чрез промени в технологиите, използвани в областта на електрониката. Новите устройства са разработени на базата на спинтрониката, на електромеханичните наносистеми (НАСЕМ) и с помощта на оптични, а не на метални междусистемни връзки. LED-базираните нови технологии имат потенциала да променят из основи осветлението, което към днешна дата основно се базира на газоразрядни лампи, използващи електрическа дъга в изпаряващ се живак. |
