這個稀缺新材料研發成功,強度超NASA標準十倍,太空電梯有望成真?

2020-12-04 百家號

10月27日,據媒體報導,中國清華大學的一個研究團隊稱,他們研發了一種高強度的纖維,甚至能用於製造一臺通往太空的電梯。該團隊利用碳納米管研製出一種新型「超長」纖維,並說這種纖維的強度高於以往任何纖維。

他們於今年早些時候獲得了這項技術的專利權,並將部分研究成果發表在英國《自然·納米技術》雜誌上。這種材料「在許多高端領域的需求量都很大,例如體育器材、彈道裝甲、航空航天甚至太空電梯等」。

太空電梯這個想法已存在達一個多世紀,而且科學家在最近數十年提出了各種設計方案。迄今為止,太空電梯的理念一直停留在物理和數學模型的領域,因為沒有強度足夠高的材料來製造所需的超輕超強纜繩。

據美國國家航空航天局稱,這些纜繩的抗拉強度需要不低於7千兆帕斯卡。而此次清華大學團隊最新研製的碳納米管纖維的抗拉強度達到80千兆帕斯卡。此外,高強度碳納米管纖維以用於國防或其他領域,如磁軌炮和雷射炮等很多新型武器系統。

公司方面,據選股寶主題庫(xuangubao.cn)相關板塊顯示,

沃特股份:公司主營高性能功能高分子材料的開發及銷售,其中碳納米管複合材料已經形成量產並在客戶產品中得到使用,如金融系統解決方案用的導電增強材料。

拓邦股份:參股公司德方納米致力於納米材料製備技術開發應用,主要產品有碳納米管及碳納米管導電液等。

楚江新材:全資子公司頂立科技目前掌握 「一種碳納米管生產設備的尾氣處理 裝置」和「一種碳納米管連續式生產設備」 等實用新型專利。

東宏股份:公司聯手道達爾,38億元投資碳納米管管道技術合作項目。

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    這個單位代表了材料的強度,也就是單位面積能夠承受的極限力與材料的密度之比。尤裡越大,則材料也就越不容易斷裂 。如果工藝完美的話,在理論上,碳納米管的強度能達到 5000 萬到 6000 萬尤裡的水平,可以用作太空電梯的纜繩。不過,這種材料的製造難度非常高,2013 年,我國清華大學的魏飛教授團隊成功製造出了世界上最長的碳納米管,長度大約是半米,這項成就在線發表在了國際著名材料學期刊《美國化學納米》上。
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  • 幾年內太空電梯衝雲霄
    「能將貨物直接送入太空的電梯」所涉及的技術及資金問題展開熱烈的討論。「高電梯系統」公司主管愛德華茲博士說:「科學技術的發展正在逐步讓科幻小說變成現實,因此我們的想法應該得到認真考慮。」不過他也承認,目前技術發展水平將這種說法變成現實「還差那麼一點兒」,但未來幾年,技術有可能達到這一步,並成功建造出第一部太空電梯來。  愛德華茲稱,建造這樣的電梯需要花費大約100億美元。他強調,擁有太空電梯的國家能比競爭對手搶佔更大的「空天」優勢。
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  • 日本測試「太空電梯」,百年「天梯」夢要實現了?| 新京報專欄
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