カーボンナノチューブで極小ラジオ
カーボンナノチューブ分子でラジオを作ったという話を調べてみました。
原子数個で、とか翻訳ミスがあるようですが、たぶん原子数個分の太さじゃないかなあ。
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世界初、カーボンナノチューブ分子1個の完全なラジオ (wiredvision 2007年11月 7日)
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Toward the world’s smallest radio: Nano-sized detector turns radio waves into music (The American Chemical Society)
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カーボン・ナノチューブ利用の極小ラジオ、製作に成功(wiredvision 2007年10月19日)
推測
- ラジオを作るための部品は記事にもあるように アンテナ、調節可能なバンドパスフィルター、増幅器、復調器 が必要。増幅器は場合によっては不要だが(鉱石ラジオなど)、このサイズのラジオではアンテナが小さすぎるので、アンテナからでは充分な電力を取りだせないような気がする。
- アンテナは適当な長さの導線があればいいので、これは簡単。
- バンドパスフィルタは分布定数回路でいけるんじゃないかな。適当な長さの共振器を作ると。調節は電圧かけて厚みを変えるとかでできるんじゃないか。
- 復調器は要は2極菅だから、とがった電極があって、間に電圧がかけられればOK。FED(電界放出ディスプレイ)の原理。
- 問題は増幅器だが...チューブを二重にすることができれば(できるはず)そこで3極菅が作れる。それで増幅か? 二重でも分子1個なんだろうか?
調べてみた
- Scientists create complete radio from single nanotube (Scientists create complete radio from single nanotube)
に詳しい記事がある。それによると...
- Incoming radio waves interact with the nanotube’s electrically charged tip, causing the nanotube to vibrate.These vibrations are only significant when the frequency of the incoming wave coincides with the nanotube’s flexural resonance frequency,
入力された電波のうち特定の周波数をナノチューブで共振させる。ということで、これは正解っぽい。vibrationは電気的な共振でいいんだよね? 物理的な振動だったらびっくりするけど。
- Amplification and demodulation properties arise from the needle-point geometry of carbon nanotubes, which gives them unique field emission properties.
ということで、復調はFEDみたいなもんで当たりっぽい。FEDは3極菅相当だから増幅もできると。どうやってFEDみたいな形にするんだろ? 図がないとつらいな。
デモのビデオをみても原理らしき説明がないのがつらい。 ここまで書いたところで論文みつけた。
これみても肝腎のチューブの図は線一本だな。いやそれはそうかもしれないけど、もうちょっとなんか図はないのか...
- Nanotube Radio に図があった。本当にチューブ一本だ。
共振部分と検波部分を同時にやっているようだ。これは凄いアイディアだな。 上記PDFのFigure.2参照。増幅も同時だと書いてあるが、それはどういう原理なんだろうか?
共振のサイズからするとかなり高い周波数の電波でないとダメ。実験ビデオからしてもそうだろう。 AM放送ではなくてAM変調された電波の受信だな。
[[$$include 科学関係記事調べ]]