人類(lèi)對太空的向往從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò),不論是科技方向的還是科幻方向的,以更簡(jiǎn)單和低成本的進(jìn)入太空一直就人類(lèi)不懈的追求,而太空電梯則是這一追求即科技亦科幻的最佳體現。
雖然像是一部科幻小說(shuō),但制造一部太空電梯的理念在科學(xué)界已存在達一個(gè)多世紀,且科學(xué)家在最近數十年提出了各種各樣的設計方案,而之所以這一理念一直停留在物理和數學(xué)模型階段,是因為沒(méi)有強度足夠高的材料來(lái)制造所需的超輕超強纜繩。
美國國家航空航天局(NASA)說(shuō),這些纜繩的抗拉強度需要不低于7千兆帕斯卡。事實(shí)上,NASA曾于2005年推出一項研發(fā)此種材料的全球性競賽,并附加200萬(wàn)美元獎金。但并沒(méi)有人領(lǐng)獎。
不過(guò),最近終于有好消息傳出。有報道稱(chēng)中國清華大學(xué)的一個(gè)研究團隊研發(fā)了一種高強度的纖維,甚至能用于制造一臺通往太空的電梯。據香港《南華早報》網(wǎng)站報道,這一高強度纖維僅1立方厘米的用碳納米管制成的纖維就能承受160頭大象(超過(guò)800噸)的重量且不會(huì )斷裂,而這根小小的纜繩僅重1.6克。
報道稱(chēng),該團隊利用碳納米管研制出一種新型“超長(cháng)”纖維,并說(shuō)這種纖維的強度高于以往任何纖維。他們于今年早些時(shí)候獲得了這項技術(shù)的專(zhuān)利權,并將部分研究成果發(fā)表在英國《自然·納米技術(shù)》雜志上。
該團隊在論文中表示:“很明顯,碳納米管束的抗拉強度至少是其他材料的9到45倍。這種材料在許多高端領(lǐng)域的需求量都很大,例如體育器材、彈道裝甲、航空航天甚至太空電梯等”。
這個(gè)以化學(xué)工程系教授魏飛為首的清華大學(xué)團隊表示,他們最新研制的碳納米管纖維的抗拉強度達到80千兆帕斯卡,已遠高于NASA關(guān)于太空電梯纜繩抗拉強度不低于7千兆帕斯卡的要求。
據悉,這一高強度碳納米管是由碳原子組成的圓柱形分子,碳原子連接成六邊形,直徑僅為1納米。其抗拉強度是已知任何材料中最高的,理論上高達300千兆帕斯卡。(科文)
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