碳纳米管天梯是什么?
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碳纳米管梯子是人类设想的一种通往太空的设备。和普通电梯类似,不同的是它的功能不是让乘客在楼层之间来回,而是把乘客送到距离地球约3.6万公里的空间站。
碳纳米管梯子是人类设想的一种通往太空的设备。和普通电梯类似,不同的是它的功能不是让乘客在楼层之间来回,而是把乘客送到距离地球约3.6万公里的空间站。随着人类太空探索步伐的加快,科学家们正在考虑设计一种太空电梯,以实现外层空间与地球之间更方便的物质交换。发明连接地球和空间站的“太空梯”一直是许多科学家的美好愿景。类似于科幻作家克拉克在《天堂之泉》中描述的“太空电梯”,科学家们假设人类可以随时将物质运送到空间站,甚至可以前往太空。这样一个美丽的想法让许多太空爱好者兴奋不已。
然而,建造“太空梯”并不容易,最大的困难是科学家找不到足够的建筑材料。例如,在地球同步轨道上运行的空间站距离地球表面有36000公里。要建造这么长的“太空梯”,绝对不可能使用普通的建筑材料。科学家们为搭建“太空阶梯”不懈努力,最终在纳米材料中发现了一缕光,即——个碳纳米管。
碳纳米管又称巴基管,是一种具有特殊结构的一维量子材料(径向尺寸为纳米级,轴向尺寸为微米级,两端基本密封)。碳纳米管主要由六方碳原子组成,形成几层到几十层的同轴圆管。与层保持固定距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。根据碳六边形轴向取向的不同,可分为锯齿形、扶手椅形和螺旋形三种。其中,螺旋碳纳米管具有手性,而锯齿形和扶手椅形碳纳米管没有手性。
碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,以六边形结构完美连接,具有许多不同寻常的力学、电学和化学性质。近年来,随着碳纳米管和纳米材料研究的深入,其广阔的应用前景不断显现。
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