“重点在于,目前,碳纳米管是最可能成为太空电梯缆绳的材料,这就足够了。”
魏荣愣了愣神,随后用力点了点头,眼中流露出了几分钦佩:“说得好,教授。”
……
实验台前,吕永昌默默地看着面前第一次制备出来的碳纳米管样本。
碳纳米管长度大约为一米,抗拉强度达到了80Gpa。
按理来说,这已经是一根极其优秀的碳纳米管了。
但这显然不足以满足太空电梯的要求。
太空电梯,作为一项行星文明迈向宇宙的必备科技,它所蕴含的技术含量是极高的。
电梯一端在地面,另一端在3.6万千米之外的地球静止轨道,中间,仅仅靠着一根缆绳相连。
至于它为什么不掉下来……原理很简单。
只需要地球自转产生的离心力抵消或大于向下的引力,使缆绳保持绷紧即可。
当然,在保持上述条件的同时,电梯的总体质心应该等于或高于地球静止轨道。
考虑到缆绳自身的重量和依附缆绳建造的各种运输设备,想要让电梯的总体质心保持在地球静止轨道,除了加大另一端平衡物的质量,只有加长缆绳长度这一条路。
当平衡物恰好位于3.6万千米的地球静止轨道时,想要保证其不掉下来,平衡物的质量就要做到无限大,这显然是不切实际的。
因此,在正常情况下,太空电梯的最高点一般都在距离地球表面9万千米左右的地方。
在这些前提条件下,作为太空电梯最重要的一项材料,连接两端的缆绳需要承受极其恐怖的拉力!
当然,除了抗拉能力,缆绳所必须的条件还有很多,材料稳定,不易破坏等等。
“这已经是目前实验室中制造的强度最高的碳纳米管了。”魏荣的声音从一旁传来,打断了吕永昌的思绪。
他缓缓摇了摇头:“不够,远远不够。”
魏荣苦笑一声。
他当然知道不够。
对于太空电梯来说,80Gpa的抗拉强度显然是远远不够的。
要知道,即便是最基础的太空电梯,都要求缆绳起码拥有100Gpa的抗拉强度!
“起码要1000Gpa……”吕永昌喃喃自语道。
听到这话的魏荣双眼猛地瞪大了一圈。
1000Gpa?!
这简直就像是在痴人说梦一样!
“吕教授,这恐怕有些……”魏荣脸上露出几分难色。
倒不是他泼冷水,作为一名专门研究碳纳米管的材料学院士,他对于碳纳米管的性能无比熟悉。
1000Gpa,不能说绝无可能,但实现这个强度的可能性……
魏荣无奈地摇了摇头,试图劝说吕永昌。
“吕教授,我觉得咱们的要求可以放低一些。”
“1000Gpa,这个抗拉强度是在太难实现了。”
“如果您觉得小型的太空电梯无法满足运载需求,我们完全可以多造几台,不是吗?”
魏荣“苦口婆心”地劝说道。
吕永昌目光怔怔地望着面前的碳纳米管。
沉默良久,他忽然开口说道:“有道理。”
还没等魏荣脸上出现喜色,吕永昌继续说道:“说得对,单层壁的碳纳米管行不通!”
魏荣:“???”
他一脸疑惑地看着吕永昌。
这是他刚才说的话?
至于吕永昌,似乎是误解了魏荣脸上的疑惑神色:“你不明白吗?”
“很简单,单层壁的碳纳米管,即便拥有最理想的结构,最理想的状况下它的抗拉强度也只能达到800Gpa,这肯定不够!”
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