Космічний ліфт - це майже реальність

Відео: КОСМІЧНИЙ ЛІФТ, НАШ КВИТОК В КОСМОС!

Китайські фізики зробили відкриття, яке зробило на крок ближче будівництво космічного ліфта, створення надстійких бронежилетів і отримання матеріалів з раніше недоступної міцністю. Їм вдалося синтезувати вуглецеві нанотрубки довжиною до 18,5 сантиметра.

Вуглецева нанотрубка - це одна довга молекула у вигляді циліндра, і міцність нитки, яка виготовлена ​​з такої молекули, визначається вже не міжмолекулярним, а куди більш сильним, міжатомним взаємодією. Різниця між ними - приблизно як між міцністю волосіні і такий же по діаметру розкуйовдженої вовняний нитки. Теоретично нанотрубки можуть стати основою для матеріалів в десятки разів міцніший за сталь.

Відео: Японія до 2050 року побудує ліфт в космос

Нецільове використання спирту

Відповідно до публікації в журналі NanoLetters, фізикам з декількох китайських дослідницьких центрів вдалося доопрацювати технологію, якою користувалися вчені по всьому світу, - технологію хімічного осадження атомів вуглецю з газової середовища.

Цуньшень Ванг (Xueshen Wang) і його колеги використовували суміш речовин, які багатьом відомі аж ніяк не в якості хімреактивів: свої рекордні нанотрубки китайці виростили в атмосфері парів спирту і води. Правда, ці речовини перебували в кілька нестандартних по алкогольним мірками пропорціях: чотири частини спирту на одну частину води.

Крім того, китайські вчені використовували водень, що продувається через спеціальний реактор, а також надтонкий порошок заліза і молібдену - це були зерна для затравки реакції. Також в нагоді їм плівка зі звичайних, меншої довжини, нанотрубок - для ефективного видалення «сміття» у вигляді зростаючих в неправильних напрямках вуглецевих циліндрів укупі з аморфним і тому нецікавим вуглецем.

Нові можливості для мікроелектроніки

Електричні властивості нових нанотрубок вже звернули на себе увагу: рекордні трубки проводять струм однаково добре по всій довжині. Причому, як і годиться вуглецевих нанотрубок, вони мають напівпровідниковими властивостями, з одного експериментального зразка навіть вдалося зробити відразу сотню транзисторів. З однаковими, як і очікувалося, параметрами, і тут, можливо, криється основа для перевороту в мікроелектроніці.

Що ж стосується властивостей механічних, то про них вчені нічого навіть не говорять: поки довгі нанотрубки отримані не в тій кількості, щоб думати про можливості їх використання в якості, наприклад, тросів для створення орбітального ліфта, який міг би замість ракет піднімати вантажі і людей в космос.

До речі, на нанотрубках (невеликої довжини) вже придумана і комп`ютерна пам`ять. Причому з дуже високою стабільністю зберігання, з її впровадженням, можливо, про «биті» файли можна буде забути.

Ліфт на орбіту залишається мрією

Ідея орбітального ліфта проста: якщо взяти трос, прикріпити його до Землі, прив`язати вантаж і викинути його на висоту в 36 тис. Кілометрів, то трос не впаде назад, а повисне. На прив`язаний вантаж буде діяти достатня для компенсації сили гравітації відцентрова сила: точно так же можна розкрутити навколо пальця мотузку з прив`язаним гайкою. Головне - вистачило б міцності троса ... і ось тут у космічного ліфта починаються проблеми.

Розрахунки показують, що для ліфта необхідна міцність не менше 65 гігапаскалів, тобто нитка перетином 1 квадратний міліметр повинна тримати хоча б 650 кг. Тонка волосінь з такого матеріалу повинна піднімати дорослої людини, а мотузка товщиною з білизняний - тягнути товарний склад. Поки таких матеріалів попросту немає.

Кварцеве волокно витримує 200 кг на квадратний міліметр, але це, на жаль, поки межа. Інша справа - нанотрубки, вони теоретично можуть тримати і більше тонни ... але тільки в теорії. Тому як отримати достатньо довгі вуглецеві трубки з товщиною стінок в один атом не вдавалося досі.

багатоликий вуглець

З усього безлічі різноманітних форм вуглецю аж до середини XX століття в усіх підручниках фігурували головним чином графіт і алмаз - один з найбільш м`яких і самий твердий мінерали мали в точності однаковий хімічний склад. Природно, крім графіту і алмазу була ще відома і сажа - аморфна форма, в якій немає певної кристалічної решітки. На цих трьох все знання про різноманіття форм вуглецю і закінчувалося.

Але потім почалися відкриття. На початку 1960-х хіміками з СРСР був синтезований карбин - укладені паралельно ланцюжка з атомів. Потім, в 1966 році, з`явився лонсдейліт - нестандартна форма алмаза, а значно пізніше - сором алмазу, лонсдейліт, який опинився в півтора рази твердіше.

Фуллерен - порожнисті сфери - відкритий в 1985 році. Нанотрубки - приблизно тоді ж, їх поява принесло в наукове середовище суперечки про те, хто ж саме побачив їх першим. Графен - лист товщиною в один атом - з`явився в 2004-му ... і це ще не все.

У 2008 році з`явилися «гігантські» нанотрубки діаметром (але не завдовжки!) В тисячі разів більше звичайних. І, судячи з усього, фізика і хімія вуглецю на цьому зупинятися не збирається.

vlasti.net