Новости из мира высоких технологий

Углеродные нанотрубки не подойдут для создания космического лифта

Углеродные нанотрубки не подойдут для создания космического лифта

Углеродные нанотрубки (УНТ) — перспективный материал, который планируется использовать в широком спектре отраслей — от производства велосипедов до микроэлектроники. Однако, как недавно выяснилось, даже минимальное нарушение атомной структуры УНТ приводит к падению их прочности на 50%. Это ставит под сомнение возможность строительства космического лифта из материала на основе углеродных нанотрубок.

Прочность УНТ определяется их атомной структурой — каждая трубка имеет стенку толщиной всего один атом углерода, а сами атомы образуют гексагональную решетку. Согласно теоретическим расчетам, предел прочности на разрыв для каждой нанотрубки составляет 100 ГПа. Это делает УНТ одним из самых прочных материалов. К сожалению, волокно, полученное из нанотрубок, будет иметь существенно меньшую прочность — всего 1 ГПа.

К такому выводу пришли специалисты Гонконгского политехнического университета под руководством профессора Фэна Дина (Feng Ding). Ученые моделировали дефектные нанотрубки, в которых не хватало атомов или их было больше, чем необходимо. Ячейки атомной решетки из шестиугольников превращались в пятиугольники и семиугольники. Также исследователи проанализировали нанотрубки с изломами. Как оказалось, даже единичных дефектов в атомной структуре было достаточно для падения прочности нанотрубок до 40 ГПа, причем эффект быстро усиливался с увеличением количества смещенных атомов.

Моделирование показывает, что излом нанотрубки становится слабым местом, с которого может начаться цепной распад углерод-углеродных связей. Еще сильнее этот эффект проявляется, когда нанотрубки сплетены в волокно — как только одна УНТ разрушается, нагрузка на остальные резко возрастает, и они также лопаются.

По данным ученых, лишь одного лишнего атома будет достаточно, чтобы значительно ослабить все УНТ-волокно.

«Только углеродные нанотрубки идеального качества могут сохранять максимальную прочность. Такие УНТ слишком трудно производить в достаточном количестве», — заявил Дин.

Это плохая новость для тех, кто собирался строить космический лифт из материала на основе УНТ. По расчетам ученых, прочность троса на разрыв в такой конструкции должна быть не меньше 50 ГПа, поэтому долгое время считалось, что углеродные нанотрубки отлично подойдут для этих целей. Однако Дин считает подобную конструкцию невозможной.

«Если проблема дефектов атомной структуры не будет решена, использовать УНТ при строительстве космического лифта будет бессмысленно», — сказал Дин.


Источник: Углеродные нанотрубки не подойдут для создания космического лифта
Автор:
Теги: моделирование данные технологии исследования производство Время Транспорт разрыв Углеродные нанотрубки

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Топливо и фильтры для воды: 4 способа полезной переработки пластика
Топливо и фильтры для воды: 4 способа полезной переработки пластика
0
Человек познаёт мир 02:30 11 апр 2024
Какие растения подойдут для создания ковровой клумбы?
Какие растения подойдут для создания ковровой клумбы?
0
Сад огород дача и все самое интересное 01:55 06 ноя 2016
6 способов создания хорошей кармы...
6 способов создания хорошей кармы...
1
Интересный мир 18:42 07 окт 2023
Чем занять себя осенью? 10 хобби, которые подойдут каждому
Чем занять себя осенью? 10 хобби, которые подойдут каждому
7
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 10:50 15 окт 2020
Необычная идея использования веточек для создания оригинального новогоднего декора
Необычная идея использования веточек для создания оригинального новогоднего декора
1
Женский каприз 08:50 05 дек 2021
Модная верхняя одежда 2023: модели, которые отлично подойдут для создания стильных луков
Модная верхняя одежда 2023: модели, которые отлично подойдут для создания стильных луков
3
Женский каприз 13:26 23 янв 2023
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
0
Новости высоких технологий 15:30 02 мар 2017
Какие шторы подойдут к серым обоям?
Какие шторы подойдут к серым обоям?
0
Женский сайт 04:50 26 дек 2015
Как и с чем носить рубашку оверсайз: 16 идей для создания неформального образа
Как и с чем носить рубашку оверсайз: 16 идей для создания неформального образа
23
Женский каприз 10:00 26 июл 2021
В Испании построили 47-этажный небоскреб без лифта
В Испании построили 47-этажный небоскреб без лифта
0
Интересный мир 01:15 19 дек 2016
NASA испытывает «сценарий крайнего отказа» космического аппарата «Орион»
NASA испытывает «сценарий крайнего отказа» космического аппарата «Орион»
0
Новости высоких технологий 11:20 26 фев 2016
7 вкуснейших блюд из курицы для тех, кому надоело просто мясо на сковородке
7 вкуснейших блюд из курицы для тех, кому надоело просто мясо на сковородке
0
Человек познаёт мир 06:30 16 апр 2024

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства