【科普】通往宇宙的可能——碳纳米管材料

前段时间，国产科幻灾难电影《流浪地球2》上映了。这部电影将科技与灾难等主题以天马行空的思路巧妙结合，并给予了我们极为震撼的视觉冲击。同时，《流浪地球2》中呈现出的太空电梯也引发了我们的深思。如果在未来的某一天，我们真的拥有了乘坐太空电梯去探索宇宙的能力和技术。那么，太空电梯的主要构成材料会是什么？太空电梯的制作材料所最需要的性能有哪些？太空电梯制作材料的生产成本有多高？太空电梯见图1。图1. 太空电梯（图源自网络）太空电梯的概念早在1895年就由俄国科学家，航天学之父齐奥尔科夫斯基提出[1]。但是，长达数万米的超高强度缆绳严重阻碍着这种奇思妙想成为现实。从理论上计算，制作缆绳的材料强度必须达到钢铁的约180倍[1]。但现如今，纳米技术飞速发展，所开发出的碳纳米管纤维材料具备质量轻、强 ………………………………