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太空电梯能实现吗?专家这么说...

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出现在科幻电影中,变成了现实。包括我们熟悉的谷歌在内,其X实验室已将太空电梯列为研发项目。人们之所以敢于依赖,是因为在碳纳米管技术的发展中,一种豪放的风格。

碳纳米管被一些人称为“神奇材料”,它由六边形的碳原子组成,形成管状结构。碳纳米管具有电、磁和机械特性,这些特性对科学家来说是奇怪但令人兴奋的。碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍,重量仅为钢的1/6。

正因为如此,人们相信,如果碳纳米管技术继续发展,它将能够延伸到太空,成为太空电梯的基本材料。我们现在面临的困难是碳纳米管的强度只有应有的1%,香港理工大学的研究人员通过模拟找到了答案。

科学家们已经创建了一个碳纳米管模型,但其中没有一个原子,因此其中一个六边形变成了五边形。这个小小的错误已经成为一个巨大的弱点,使它很容易被打破。一旦发生这种情况,作用在结构其余部分的张力将完全破坏模型。

科学家们已经创建了一个碳纳米管模型,但其中没有一个原子,因此其中一个六边形变成了五边形。这个小小的错误已经成为一个巨大的弱点,使它很容易被打破。一旦发生这种情况,作用在结构其余部分的张力将完全破坏模型。

正是这样一个小错误,纳米管的理论最大抗拉强度从100焦帕斯卡降低到了40焦帕斯卡。如果有更多这样的缺陷,就会导致更可怕的性能下降。根据计算,要支撑一个实用的太空升降机,抗拉强度至少需要50帕斯卡。

科学家们得出结论:“只有高质量的碳纳米管才能达到其所需的强度。”。当今大规模生产的碳纳米管大多存在许多缺陷,高质量的纳米碳管很难大规模生产。"

除非在碳纳米管的合成方面取得突破,否则使用这种材料建造太空电梯将是一件非常危险的事情。有人可能认为等待突破不是问题,但考虑到碳纳米管制造的太空升降机意味着超过35000米长的材料甚至有原子错位,再加上辐射和太阳风的影响,甚至可以提升建筑,几乎不可能维持。因此,碳纳米管可能不是我们实现太空电梯的最可行方式。

如果没有太空电梯,我们如何实现自由进入太空?太空探索技术公司的可回收火箭似乎是个好主意。随着技术的进步,可能性总是存在的。

 

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