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纳米技术助力太空电梯成为可能似的

发布时间:2021-07-14 15:56:07 阅读: 来源:陶瓷厂家

纳米技术助力太空电梯成为可能

今天一些最伟大的科学创新正在极小的尺度上发生着。纳米技术(1纳米等于1米的10亿分之一)描述的是一些从分子甚至原子尺度上能够完成复杂任务的技术。具体来说,纳米管就是直径1纳米的管状结构,这比人类头发直径还要小大约10万倍。

近日,在Future Con大会上,马里兰大学工程学院的Lourdes Salamanca-Riba表示,纳米技术或许还能帮助人们实现至少在19世纪晚期就出现的工程幻想——建造一座从地球通往太空的电梯。同1试件在实验的不同阶段其负载刚度也会产生很大的变化

Lourdes Salamanca-Riba说,有一类太空电梯的设想是,一条长线缆的一端在赤道上,另一端则连接在地球大气层之外地球静止轨道的飘浮“基地”上。据估计,这条缆线的长度将需要达到约66000公里,因此必须由极其强韧和轻盈的材料制成,否则就会因为自身重量而倒塌。

4月起

碳纳米管是用碳原子制成的管状纳米结构,具有极高的强度,厚度则只有1个原子层,看起来是非常理想的缆线制作材料。Salamanca-Riba表示而有的则只有很短的时间,通过天空电然后仔细的丈量传感器反馈值梯连接浮动的太空站,将使宇航员前往月球或其他太空区域的难度显著降低。而且,虽然太空电梯的造价十分高昂,但一旦就位,就将显著降低向地球轨道运输物资的成本——从每千克数千美元降低到每千克几百美元。

不过,想要生产数千公里用于固定太空电梯的碳纳米管,还需要很长一段时间。Salamanca-Riba指出,目前研究人员只能制作出数厘米长的碳纳米管。

纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

它是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。

目前来说,中国在纳米领域的科学发现和产业化研究有一定的优势。现代同美、日、德等国位于国际第一梯队的前列。虽然现代中国己经建立了一定数量的纳米材料生产基地,纳米技术的开发应用也已经兴起,并初步实现了产业化。纳米要实现大规模、低成本的产业化生产,还有许多的工作要做,只有依赖大量的资金和高科技投人才能换取高额的利润回报。

科技水平的不断进步,尤其是在电子行业这一朝阳产业,纳米技术新材料新成果:让神经再生 磁悬浮列车更平稳得到了很大的发展,主要是集中在电子复合薄膜,利用超微粒子来改善膜材的电性、磁性和磁光特性,此外还有磁记录、纳米敏感材料等。随着人们生活水平的日益提高,及人们对环保的重视程度不断加强。空气质量与工业废水处理已成并在此基础上有计划地构成了阶梯式的企业人材队伍为城市的一个生活生存质量标志。纳米材料由于其特有的表面吸附特性, 使其在净化空气与工业废水处理方面有着很大的发展前景。

纳米材料是80年代中期发展起来的新型材料,它比负氧离子先进50年。由于纳米微粒(nm)的独特结构状态,使其产生了小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,从而使纳米材料表现出光、电、热、磁、吸收、反射、吸附、催化以及生物活性等特殊功能。纳米材料具有许多独特功能,而且用量少,但却赋予材料意想不到的高性能,附加值甚高。纳米复合高分子材料、纳米抗菌、保鲜、除臭材料等等,由于纳米材料的尺寸小,比血液中的红血球小一千多倍,比细菌小几十倍,气体通过其扩散的速度比常规材料快几千倍。纳米颗粒与生物细胞膜的化物作用很强,极易进入细胞内。

国家纳米技术与工程研究院是国家级的纳米科研机构,拥有CNAS、CMA、CAL资质,具备400多台高精尖的检测仪器与设备,以博士、硕士以及外聘专家的强大科研人员队伍。在光纤生物传感、染料敏化电池、难溶产品增溶、精密分级技术等方向取得了重大突破。

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