太空电梯或许不再是科幻
人类对太空的渴望从未停止过。无论是科技还是科幻,以更简单、更低的成本进入太空一直是人类不懈的追求,太空电梯就是这一追求的最佳体现,即科技与科幻并重。
虽然这像是一部科幻小说,但建造太空电梯的概念在科学界已经存在了一个多世纪,近几十年来科学家们已经提出了各种设计方案。这一概念之所以停留在物理和数学模型阶段,是因为没有足够高强度的材料来制造所需的超轻和超强电缆。
美国国家航空航天局(美国航天局)表示,这些电缆的抗拉强度必须不低于7千兆帕斯卡。事实上,美国国家航空航天局在2005年发起了一场全球竞赛来开发这种材料,奖金为200万美元。但是没有人获奖。
然而,好消息最近终于出来了。据报道,中国清华大学的一个研究小组已经开发出一种高强度纤维,甚至可以用来制造电梯进入太空。据香港《南华早报》网站报道,这种由碳纳米管制成的高强度纤维可以承受160头大象(超过800吨)的重量而不断裂,而这种小电缆只有1.6克重。
该报告称,该团队利用碳纳米管开发了一种新型“超长”纤维,并表示这种纤维的强度高于以前的任何纤维。今年早些时候,他们获得了这项技术的专利权,并在英国杂志《自然纳米技术》上发表了一些研究成果。
该团队在论文中说:“显然,碳纳米管束的抗拉强度至少是其他材料的9到45倍。这种材料在许多高端领域都有很大的需求,如运动器材、防弹装甲、航空航天甚至太空电梯。”
由化学工程系费薇教授领导的清华大学团队表示,他们新开发的碳纳米管纤维的抗拉强度为80千兆帕斯卡,远远高于美国宇航局要求的太空电梯电缆抗拉强度不低于7千兆帕斯卡的要求。
据报道,这种高强度的碳纳米管是由碳原子组成的圆柱形分子,这些碳原子连接成直径只有1纳米的六边形。它的抗拉强度是所有已知材料中最高的,理论上高达300千兆帕斯卡。(科尔文)
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