Лампы накаливания с углеродными нанотрубками

Не исключено, что уже в ближайшем будущем нити из углеродных нанотрубок заменят в лампочках вольфрамовую нить. Китайские ученые испытали первую такую лампу накаливания.

В ранних вариантах лампочек накаливания источником излучения служила графитовая нить, нагреваемая протекающим электрическим током. Световая отдача таких лампочек оказалась невысокой, и графитовая нить была заменена на вольфрамовую – с более низким сопротивлением. Открытие углеродных нанотрубок дало возможность вернуться к лампам с углеродной нитью. Преимущества нитей из углеродных нанотрубок (УНТ) – хорошие электрические характеристики, термическая стабильность, отличные гибкость и пластичность. Такие свойства УНТ позволяют изготавливать из них нити практически любых размеров, что и продемонстрировали недавно ученые из Института исследования металлов Академии Наук Китая (г.Шеньян).
В экспериментах китайских исследователей нитью накаливания служили жгуты из однослойных УНТ длиной до 200 мм и диаметром до 200 микрон. УНТ-нити были соединены с металлическими контактами с помощью проводящей углеродной пасты и помещены в колбу, отпаянную до давления 10-4 Тор. Эксперименты показали, что уже при небольшом увеличении мощности (от 1 до 9,5 Вт) интенсивность излучения такой нити накаливания возрастает в 8273 раза, при этом цвет излучения меняется от оранжевого до белого. Однако по мере горения лампы углеродные нанотрубки, составляющие нить накаливания, под действием высокой температуры разрушаются. Вместо однослойных нанотрубок образуются многослойные, а также грибообразные неупорядочные структуры. Это приводит к исчезновению особенностей спектра свечения УНТ-нитей (в частности, к увеличению вклада инфракрасного излучения, который в исходных нитях был значительно ниже  уровня, определяемого законом излучения абсолютно черного цвета).
Как это влияет на долговечность лампы с нитью из углеродных нанотрубок, исследователи ничего не сообщают.