碳纳米管具有哪些特殊性能(科技新生代碳纳米管)

现在世界上最高的楼市,迪拜的哈利法塔啊,高达八百二十八米啊,直入云霄,楼底的人看到太阳落山了,对于楼上的人来说,看到的是太阳还没有落山。那么问题来了,人类理论上能盖出来最高的楼应该是多少呢?这个问题其实比较鸡贼啊,因为原则上只要你的地基够大,就可以随便盖多高。

碳纳米管具有哪些特殊性能(科技新生代碳纳米管)(1)

比方日本人曾经就想过一个叫做X C的四千的项目,高达四千米,这已经不是个楼了,就是个城市了,能住一百万人,它的形状啊跟富士山差不多,预计耗资两千亿美元。但是现在这个项目已经被放弃了,所以只要你地基够大,就可以盖得非常高,你想盖过珠穆朗玛峰都没有问题啊。因为楼要考虑的就是底下承受的压力,并且你的形状如果是下宽上窄,也基本不用担心侧面有风吹来造成的压力。但是呢如果要造超级超级高高出大气层的楼,那就不太灵了。为啥呢?因为地球有自转,所以当你的楼很高的时候,从全地球的尺度上来看呢,楼顶的旋转速度其实是会越来越快的。

碳纳米管具有哪些特殊性能(科技新生代碳纳米管)(2)

这样的话呢,楼受到的远离地表的离心力就会变得非常明显。也就是当。你的楼越高,越会感受到一个向上的力,我预计此处啊只有高中物理知识的杠精就要出现了。啊说高中老师说啦,只有向心力没有离心力,离心力不是一个真实的力,而是你在一个非惯性参考系当中,还要用牛顿定律人为加上去的一个惯性力不是一个真的力,你的楼越高离心力就越大。所以当你的楼高到一定的程度,你连地基都不需要了,因为离心力会直接跟楼的重力平衡。这个位置在哪儿呢?就是当楼的重心在同步卫星轨道的那个位置的时候,楼就可以直接在地面上飘起来了。同步轨道卫星的位置大概是离地心三万五千公里的位置,所以这个楼啊大概可以到六万公里高大概就是地球半径的九倍。

碳纳米管具有哪些特殊性能(科技新生代碳纳米管)(3)

如果你的楼再高呢,地级要承受的就不是压力,而是向上的拉力。那问题来了,目前地球上没有那么大强度的材料可以HOLD住这种张力,也许碳纳米管可以,碳纳米管是一种纳米材料,把碳原子按六边形的蜂窝状排列,然后再卷起来。它的强度是钢的一百倍,但是密度却只有钢的十六分之一,是一种超有前途的材料。但是如果。再高比方高到十万公里,高这个长度,估计碳纳米管它也hold不住了啊,这个楼就只能飞走了。那这么高的楼呢其实不是楼啦,而是科幻小说中的一个概念,叫做太空电梯。那我想大部分人可能就要问了,借一个六千万米高的太空电梯有啥用呢?哎呀你要用长远的眼光来算算这笔帐,我们现在的宇航技术,把一千克的东西发到太空里的成本大概是二十多万人民币。但是如果太空电梯建成了,这个成本就会降到一千块钱。

碳纳米管具有哪些特殊性能(科技新生代碳纳米管)(4)

换句话说,要是谁先做出太空电梯,那么从成本优势上来说,基本地球周围的太空就全都是他的了。为什么呢?因为根据国际法,一百公里海拔以上的太空区域是先到先得,谁先占据就算谁的。所以你真别以为太空电梯是个纯粹的科幻脑洞啊,它还是有非常长远的战略意义的。所以纳米材料的研究是非常有前途的。

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