Lette og utroligt stærke, talsmænd har spioneret kulstof nanorør som det ultimative byggemateriale. Disse små cylindre med sammenkoblede kulstofmolekyler har dukket op overalt, fra racecykler til biomedicinske enheder. Og mange forskere har foreslået at bruge dette materiale til at tage den langvarige drøm om en rumløft fra fiktion til virkelighed. Men en ny undersøgelse kaster et andet problem i konceptet, der viser, at indretningen af atomer i de små kulstofstrukturer kan få hele systemet til at kollapse, rapporterer George Dvorsky for Gizmodo .
Relateret indhold
- Denne innovatør troede, at elevatorer skulle være runde
En rumhejs fungerer nøjagtigt som navnet antyder, og løfter en bil eller kabinet fra Jordens overflade ud i rummet. Teknologien kunne revolutionere rumfarten ved at gøre det lettere og billigere end at lancere et rumfartøj ombord enorme raketmotorer.
Ideen blev først introduceret i populærkulturen af Sir Arthur C. Clarke i hans science fiction-roman 1979 The Fountains of Paradise, rapporterer Michelle Z. Donahue til Smithsonian.com. Videnskabsfolk hoppede senere på konceptet og har været i retning mod den ruvende struktur i årtier.
Det er ingen lille opgave at opbygge en rumslift. Den grundlæggende idé er, at rumhissen vil være forankret til en position på Jorden, og strækker sig ud til en terminal i rummet, der bevæger sig synkroniseret med Jordens bane og rotation. Men fordi kablet skulle strække sig i titusinder af miles, skal materialet være både stærkt og let for at arbejde.
En ny undersøgelse har imidlertid fundet, at carbon nanorør ikke er den perfekte løsning. Mens en perfekt konstrueret kulstofnanorør nogenlunde bredden af en tråd kunne være stærk nok til at løfte en bil, skærer en placering af et enkelt atom dens trækstyrke til det halve.
"Kun [carbon nanotubes] med ekstrem kvalitet er i stand til at bevare deres ideelle styrke, " fortæller Feng Ding, forsker ved Hong Kong Polytechnic University og hovedforfatter af studien, Jacob Aron for New Scientist . "De fleste masseproducerede [carbon nanorubes] er meget defekte, og [carbon nanotubes] af høj kvalitet er svære at fremstille i store mængder."
Ding og hans kolleger kørte computersimuleringer, der testede, hvordan den hexagonale gitterstruktur i de fleste carbon nanorør ville holde op, hvis den ændres. De fandt, at et enkelt atom ud af justeringen forårsager en svaghed, der i det væsentlige kunne "pakke ud" hele røret, som at trække en løs tråd på en trøje, rapporterer Aron.
Fremstilling af Nanotube er stadig i sin spædbarn, hvilket gør et par dårlige rør uundgåelige. Men denne seneste undersøgelse viser, at disse få svage forbindelser potentielt kan ødelægge større strukturer. Selv de mest optimistiske fortalere for rumhejsere har længe kendt, at det er langt væk at gøre det til virkelighed. Men denne undersøgelse antyder, at forskere har endnu flere barrierer for at opføre den massive struktur, skriver Dvorsky.
”Medmindre der er opnået store gennembrud på [carbon nanotube] -syntese, ville det være ekstremt udfordrende at bruge [carbon nanotubes] til at bygge en rumslift, ” fortæller Ding til Aron.
