碳奈米管天梯是什麼？

碳奈米管天梯是人類構想的一種通往太空的裝置。與普通電梯類似，不同的是，它的作用並不是讓乘客往返於樓層之間，而是將他們送入距地球約3.6萬公里的一座太空站。

碳奈米管天梯是人類構想的一種通往太空的裝置。與普通電梯類似，不同的是，它的作用並不是讓乘客往返於樓層之間，而是將他們送入距地球約3.6萬公里的一座太空站。隨著人類太空探索步伐的加快，科學家考慮設計一種太空電梯，實現外太空和地球之間更便捷的物資交換。發明一種連線地球與宇宙太空站的“太空天梯”，一直是很多科學家的美好願景。與科幻作家克拉克在《天堂之泉》中描繪的“太空電梯”類似，科學家們對太空天梯的設想是，人類可以通過它向太空站運輸物資，甚至能隨時到太空旅遊。這樣美好的設想，令許多太空愛好者為之興奮。

但是，建造“太空天梯”並不簡單，其最大的困難就在於，科學家們找不到強度足夠大的建築材料。例如，在地球的同步軌道上執行的宇宙太空站，其距地球表面的高度是3.6萬千米，要想建造這麼長的“太空天梯”，運用一般的建築材料，是絕對辦不到的。科學家們為築夢“太空天梯”而不懈探索，最終在奈米材料中找到了一線曙光——碳奈米管。

碳奈米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構（徑向尺寸為奈米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口）的一維量子材料。碳奈米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2~20 nm。並且根據碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳奈米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳奈米管沒有手性。

碳奈米管作為一維奈米材料，重量輕，六邊形結構連線完美，具有許多異常的力學、電學和化學效能。近些年隨著碳奈米管及奈米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。