太阳衰变,我被迫开启星际文明 第123节

“对了,零,帮我联系魏荣院士。”

“告诉他,我马上去碳纳米子实验室。”

“是,教授。”

……

碳纳米子实验室。

“吕教授您好。”

吕永昌刚刚走进实验室,一名双鬓斑白的中年男子便迎了上来:“自我介绍一下,我是……”

“魏院士,我认得您!”吕永昌笑着伸手握住了魏荣伸上前的右手,用力晃了晃后沉声道,“情况紧急,我就不说废话了。”

魏荣神色瞬间严肃了几分:“吕教授您说。”

“太空电梯的缆绳材料问题,现在还没有解决。”

听到吕永昌这句话,魏荣神色微微一动:“吕教授的意思是……准备用碳纳米管来制作太空电梯的缆绳?”

吕永昌满意地点了点头。

和聪明人说话就是轻松,只要一句话就能明白他的意思。

“怎么样?有可能吗?”

魏荣有些纠结地皱起了眉头。

沉吟片刻后,他点了点头,随后又快速摇了摇头。

“理论上来说,这种可能是存在的。”

“吕教授您也知道,碳纳米管的抗拉伸强度达到了200Gpa,大约是钢材的100倍,但密度却只有钢材的六分之一。”

“在理论上来说,这确实是太空电梯的理想材料。”

“但是……目前的碳纳米管制备工艺方面有很大的问题,大多数碳纳米管甚至连厘米级都到不了。”

“而且,目前碳纳米管的强度主要体现在微观层面。”

“在宏观层面,因为种种原因,其拉伸强度在数值上要大打折扣。”

吕永昌轻轻点了点头。

对于碳纳米管的这些力学性能,他自然十分清楚。

毕竟,在常温超导材料中,他选择的就是碳纳米管。

只不过,在那时候,他运用的是碳纳米管优良的电学性能。

沉思片刻后,他轻笑一声:“有问题很正常,只要我们把它解决掉就好了。”

“重点在于,目前,碳纳米管是最可能成为太空电梯缆绳的材料,这就足够了。”

魏荣愣了愣神,随后用力点了点头,眼中流露出了几分钦佩:“说得好,教授。”

……

实验台前,吕永昌默默地看着面前第一次制备出来的碳纳米管样本。

碳纳米管长度大约为一米,抗拉强度达到了80Gpa。

按理来说,这已经是一根极其优秀的碳纳米管了。

但这显然不足以满足太空电梯的要求。

太空电梯,作为一项行星文明迈向宇宙的必备科技,它所蕴含的技术含量是极高的。

电梯一端在地面,另一端在3.6万千米之外的地球静止轨道,中间,仅仅靠着一根缆绳相连。

至于它为什么不掉下来……原理很简单。

只需要地球自转产生的离心力抵消或大于向下的引力,使缆绳保持绷紧即可。

当然,在保持上述条件的同时,电梯的总体质心应该等于或高于地球静止轨道。

考虑到缆绳自身的重量和依附缆绳建造的各种运输设备,想要让电梯的总体质心保持在地球静止轨道,除了加大另一端平衡物的质量,只有加长缆绳长度这一条路。

当平衡物恰好位于3.6万千米的地球静止轨道时,想要保证其不掉下来,平衡物的质量就要做到无限大,这显然是不切实际的。

因此,在正常情况下,太空电梯的最高点一般都在距离地球表面9万千米左右的地方。

在这些前提条件下,作为太空电梯最重要的一项材料,连接两端的缆绳需要承受极其恐怖的拉力!

当然,除了抗拉能力,缆绳所必须的条件还有很多,材料稳定,不易破坏等等。

“这已经是目前实验室中制造的强度最高的碳纳米管了。”魏荣的声音从一旁传来,打断了吕永昌的思绪。

他缓缓摇了摇头:“不够,远远不够。”

魏荣苦笑一声。

他当然知道不够。

对于太空电梯来说,80Gpa的抗拉强度显然是远远不够的。

要知道,即便是最基础的太空电梯,都要求缆绳起码拥有100Gpa的抗拉强度!

“起码要1000Gpa……”吕永昌喃喃自语道。

听到这话的魏荣双眼猛地瞪大了一圈。

1000Gpa?!

这简直就像是在痴人说梦一样!

“吕教授,这恐怕有些……”魏荣脸上露出几分难色。

倒不是他泼冷水,作为一名专门研究碳纳米管的材料学院士,他对于碳纳米管的性能无比熟悉。

1000Gpa,不能说绝无可能,但实现这个强度的可能性……

魏荣无奈地摇了摇头,试图劝说吕永昌。

第145章 单层壁碳纳米管vs多层壁碳纳米管

“吕教授,我觉得咱们的要求可以放低一些。”

“1000Gpa,这个抗拉强度是在太难实现了。”

“如果您觉得小型的太空电梯无法满足运载需求,我们完全可以多造几台,不是吗?”

魏荣“苦口婆心”地劝说道。

吕永昌目光怔怔地望着面前的碳纳米管。

沉默良久,他忽然开口说道:“有道理。”

还没等魏荣脸上出现喜色,吕永昌继续说道:“说得对,单层壁的碳纳米管行不通!”

魏荣:“???”

他一脸疑惑地看着吕永昌。

这是他刚才说的话?

至于吕永昌,似乎是误解了魏荣脸上的疑惑神色:“你不明白吗?”

“很简单,单层壁的碳纳米管,即便拥有最理想的结构,最理想的状况下它的抗拉强度也只能达到800Gpa,这肯定不够!”

“我们得从多层壁下手!”

“考虑到制备工艺,纯度以及纺丝方式造成的抗拉强度下降……”

“保险起见,我们需要把单条碳纳米管的抗拉强度提到1500Gpa以上!!”

碳纳米管

魏荣呆呆地看着吕永昌,伸手一巴掌糊在了自己光洁的额头上。

敢情刚才自己说的话,吕教授一句都没听进去是吧?!

他眼中露出几分急色:“可,教授,多层壁的碳纳米管理论计算太过复杂,我们根本不知道它的上限在多少Gpa!”

吕永昌轻笑一声。

“这不正好说明了多层壁碳纳米管的可塑性极大吗?”

魏荣:“……”

还能这么理解?!

经过一番辩驳,吕永昌单方面宣布了魏荣的辩驳无效。

于是,魏荣“兴高采烈”地替吕永昌打起了下手。

……

“魏荣,帮我看看56号样本怎么样?”

吕永昌头也不抬地说道:“我记得那都是锯齿形的排列方式。”

微观层面上,单层壁碳纳米管的原子有不同的排列方式。

锯齿形、手型和扶手椅型。

这三种排列方式制造出的碳纳米管也有不同的抗拉强度。

至于多层壁碳纳米管……

那排列方式就多了去了。

毕竟,两层壁碳纳米管属于多层,两百层壁碳纳米管也属于多层。

而吕永昌他们现在做的……也是最简单,最基础的方法。

穷举法。

说简单点,就是一个个试过去。

用排列组合的方式不断试验,再让零对这些数据进行分析计算,找出其中的规律,再精准定位最适合的多层壁排列方式。

说起来简单,做起来可就难了。

即便有零和一整个实验室的研究人员的帮助,实验进度依旧比较缓慢。

“来了!”

魏荣的声音由远而近,伴随着一阵急促的脚步声。

几分钟之后。

“哎,可惜了。”

“抗拉强度只有50Gpa,不合格。”

吕永昌波澜不惊地点了点头,随后轻声说道:“记得帮我把数据录进去,零需要大量的样本才能进行分析。”

魏荣默默地点了点头,站在吕永昌身边欲言又止。

“怎么了?”

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