科幻作品中，出现过天外电梯的身影——不需要火箭景德镇钢绞线一米多少公斤，只消坐上电梯，东谈主们就不错直达天外。

天外电梯的旨趣是这么的：将根长的缆绳，端固定在赤谈大地，另端不绝位于地球同步轨谈的空间站，再在边远建树配重。地球自转时，缆绳受朝上的离心力与向下的重力共同作用而绷紧，电梯厢便可沿缆绳往返天地间。

早在1895年，就有科学建议建造直达天外的“天梯”。这设念念建议已逾百年，似乎仍停留在念念象阶段，原因安在？问题的要害，在于找到充足强韧的缆绳材料。

天外电梯缆绳须同期承受广阔的重力和离心力作用，对材料的抗拉强度条款。有莫得既轻又强的“材料”呢？1991年景德镇钢绞线一米多少公斤，科学发现了碳纳米管，这给天外电梯权衡带来了朝阳。

碳纳米管是由碳原子按六边形蜂窝状结构陈列而成的中空管状材料，直径唯有几纳米到几十纳米。别看体态纤细，它是东谈主类发现的力学能的材料之：表面上，单壁碳纳米管的抗拉强度可过100吉帕，是好钢材的数百倍；其杨氏模量（权衡材料刚的主义）达1太帕，难被拉伸变形。难熬的是，其密度仅为钢的1/4驾御，单元质料的强度很。

为了让碳纳米管早日从施行室走向天外，科学直在探索。清华大学化学工程系响应工程团队长久从事碳纳米管材料的可结果备与运用权衡，奋发攻坚材料难题。

先是摧残长度限。本体制备中，碳纳米管长度时常唯有几十微米，且里面存在无数结构曲折景德镇钢绞线一米多少公斤，本体强度远低于表面值。2013年，预应力钢绞线权衡团队通过提催化剂活概率，得胜制备出单根长渡过半米的碳纳米管，为长碳纳米管的范畴化制备奠定了基础。

权衡团队还探索拼装“强”纤维。单根碳纳米管再强，也法径直用作缆绳，需要把无独有偶根碳纳米管“拧”成股宏不雅纤维。2018年，清华大学化工系与航院团队在《当然·纳米时代》发表论文称，经受气流聚焦法，制备出厘米长碳纳米管拘谨，拉伸强度达到80吉帕以上。

天外电梯缆绳需承受反复拉伸，需要“百折不断”。2020年，权衡团队在《科学》杂志发表论文，次通过施行测试了单根碳纳米管的抗疲困能，发现碳纳米管可被连气儿拉伸上亿次而不发生断裂，去掉载荷后仍能保握启动的强度。

尽管碳纳米管权衡获取了长足证实，但距离信得过建造天外电梯仍有相配距离。

范畴化制备是挑战，施行室当今能制备的长碳纳米管长度在半米至米，而天外电梯缆绳需要达到数万公里；天外环境是检察，缆绳需要穿越地球大气层，要收受风雨雷电，还要在天外中回击能六合射线和原子氧腐蚀。

除了缆绳，天外电梯还波及基座建树、电梯厢能源系统等复杂工程问题。这些齐需要跨学科互助惩办。

天外电梯还仅仅停留在科幻电影里，但碳纳米管的发现和权衡证实，让这个设念念具备了坚实的材料基础。从施行室到运用的谈路漫长而艰苦，但科学探索的魔力正在于此——每次摧残齐是对未知的叩问，每步前进齐在拓展东谈主类才智的界限。也许在不远的往时，天外电梯将成为东谈主类迈向星辰大海的信得过天梯。

（作家为清华大学化学工程系教学景德镇钢绞线一米多少公斤，本报记者吴月整理）