朱毅麟又說,幾萬千米高的梯子底部必須是直徑358千米粗的柱子,才能支撐得住,才不會被自己的重量壓彎。天哪,底座那麼粗,竟相當一個江蘇省的麵積。
到了90年代中,一位外國科學家也談到了天梯。他說,從同步衛星上,扔下一副繩梯來,一直垂到地球表麵,人就可以順著繩梯爬上天去。他說的繩梯,不是麻繩,也不是尼龍繩,普通的繩子都很重,支持不住自身的重量——35800千米長的重量。采用碳納米管來作繩梯,就能支持得住自身的重量。
碳納米管,是一個十分新鮮的名詞。
碳,你是熟悉的,做鉛筆芯的石墨就是碳,很純的碳。碳納米管,是指用碳做成的細管,這種管子很細很細,細到不能用普通的尺子來度量,必須使用精確到納米的尺子。
納米,是1米的十億分之一。十億分之一,沒有一個形象的概念,不妨算算看:一個身高1米的兒童,假如身高縮小到千分之一,也就是1毫米的時候就隻能與一個句號(。)比高矮了;再縮小千分之一,成為1微米,就沒有頭發絲粗了,一根頭發絲還有70微米粗哩;再縮小千分之一,那麼這個兒童就小得用電子顯微鏡都看不見了。
納米的尺度的確很小很小,人眼是看不清的。最近一二十年,隨著新型顯微鏡的出現,人們看得清隻有1納米大的物質了,看得見原子了,於是就出現了一門新技術:納米技術,或者是毫微技術。
碳納米管,就是用納米技術造出來的新材料,了解它們特性的專家說,它們可能成為未來理想的超級纖維。
1985年,美國科學家克勞特和斯莫利等用激光束去轟擊石墨表麵,意外地發現了碳60。他們分析,它是一個由60個碳原子構成的空心大分子。對不對呢?
當時還不能十分肯定。
1990年,科學家用最新的顯微鏡——掃描隧道顯微鏡進行了觀察,看到了碳60的直觀形象。碳60的外形,特別像一個足球,中心是空的,外邊圍繞著60個碳原子,碳原子組成了12個五邊形和20個正六邊形。碳60有一個別名:巴基球,一個巴基球的直徑是07納米。
科技人員很快就發現,碳60可能是實現超導的好材料。我國北京大學對碳60進行研究,把實現超導的溫度提高了將近一倍。
人們對巴基球給予了更大的期望,並且以極大的興趣發現,巴基球還可以做得更大,再增加10個碳原子,還可以做成碳70。有人認為,如果不是隻用60個碳原子,而是用9×60個碳原子製成碳540,那麼,在室溫條件下就可以實現超導!
能不能實現?怎麼實現?請把這個問題記在心中。
碳60的發現已經獲得了諾貝爾化學獎。科學家們又在想,碳原子不僅可以排列成足球的形狀,而且可以排列成圓筒形。球形隻能擴大,成為越來越大的球;圓筒形卻可以加長,越加越長,成為一根纖維。
現在,碳納米管已經製成,它的直徑是14納米,每一圈是由10個六邊形組成的。要進一步增強它的強度,需要做到長度跟直徑之比達到20:1。
碳納米管的出現,為製造天梯帶來了希望。不過,眼前的碳納米管的數量少得可憐,在實驗室裏,一次隻能製造幾克。而當作材料來使用的話,碳納米管必須每次能製造出幾噸或幾十噸。這就意味著必須找到大量生產的新方法。
科學家預言會找到新方法,不過,他們又坦率地說,現在還不知道新方法是一個什麼樣的過程。請把這個問題記在你的心中。
碳納米管是靠納米技術製造出來的新材料,它的特點是基本顆粒特別細微。
我們現在使用的常規材料的基本顆粒,看起來很細,實際上很粗。說細,也許它的直徑可以細到幾毫米幾微米;說粗,是說它含幾十億個原子。而納米技術生產的材料,顆粒非常細微,隻含幾十個到幾萬個原子。
超細微的顆粒,組成了納米材料,立即展現出種種奇異的性能:
納米鐵的斷裂應力比常規鐵一下子提高了12倍;納米鋼的強度比常規銅高5倍;納米陶瓷是摔不碎的;用納米級微粉製出來的錄像帶真正地實現了高保真,圖像清晰,噪音少;常規材料的曆史是幾千年、幾百年,而現在的納米材料,曆史隻有幾年、十幾年。對常規材料,我們已很熟悉,知道的比不知道的多;對納米材料,我們非常陌生,不知道的比知道的多。
雞毛比鐵球先落地
雞毛輕,鐵球重,從同樣的高度向下落,是雞毛先落地,還是鐵球先落地?
答案有3個:一、鐵球先落地;二、同時落到地上;三、雞毛先落地。