Lehké a neuvěřitelně silné zastánce nabízeli uhlíkové nanotrubice jako nejlepší stavební materiál. Tyto malé válce propojených molekul uhlíku se objevovaly všude, od závodních kol po biomedicínská zařízení. A mnoho vědců navrhlo použití tohoto materiálu k tomu, aby se dlouho udržovaný sen kosmického výtahu z fikce do reality. Nová studie však vrhá další koncepci, která ukazuje, že uspořádání atomů v malých uhlíkových strukturách by mohlo způsobit zhroucení celého systému, hlásí George Dvorsky pro Gizmodo .
Související obsah
- Tento inovátor si myslel, že by výtahy měly být kulaté
Vesmírný výtah funguje přesně tak, jak napovídá jeho název, zvedání automobilu nebo kabiny ze zemského povrchu do vesmíru. Tato technologie by mohla způsobit revoluci v kosmickém cestování tím, že by byla snazší a levnější než vypuštění kosmické lodi na palubu obrovských raketových motorů.
Myšlenka byla poprvé představena do populární kultury sirem Arthurem C. Clarkem v jeho románu sci-fi z roku 1979, Michelle Z. Donahue reportuje pro Smithsonian.com. Vědci později poskočili na tento koncept a už několik desetiletí směřují k tyčící se struktuře.
Vybudování vesmírného výtahu není žádný malý úkol. Základní myšlenkou je, že kosmický výtah by byl ukotven do polohy na Zemi, rozprostírající se směrem k terminálu v prostoru, který se pohybuje synchronně s orbitou a rotací Země. Ale protože by se kabel musel natahovat o desítky tisíc kilometrů, materiál by musel být pevný a lehký, aby mohl fungovat.
Nová studie však zjistila, že uhlíkové nanotrubice nejsou dokonalým řešením. Zatímco dokonale zkonstruovaná uhlíková nanotrubice zhruba o šířce vlákna by mohla být dostatečně silná, aby zvedla auto, umístění jednoho atomu sníží pevnost v tahu na polovinu.
"Pouze [uhlíkové nanotrubice] s extrémní kvalitou si dokáží udržet svou ideální sílu, " říká Feng Ding, výzkumný pracovník na Hongkongské polytechnické univerzitě a hlavní autor studie, říká Jacobovi Aronovi pro New Scientist . "Většina hromadně vyráběných [uhlíkových nanotrubic] je vysoce vadná a vysoce kvalitní [uhlíkové nanotrubičky] se těžko vyrábějí ve velkém množství."
Ding a jeho kolegové provedli počítačové simulace, které testovaly, jak by se struktura hexagonální mřížky většiny uhlíkových nanotrubic udržovala, kdyby se změnila. Zjistili, že jediný atom mimo zarovnání způsobí slabost, která by mohla v podstatě „rozepnout“ celou trubici, jako když vytáhne volnou nit na svetr, hlásí Aron.
Výroba nanotrubic je stále ještě v plenkách, takže několik špatných trubic je nevyhnutelné. Tato nejnovější studie však ukazuje, že těchto několik slabých vazeb může potenciálně ochromit větší struktury. Dokonce i ti nejoptimističtější zastánci kosmických výtahů dlouho věděli, že učinit z toho realitu je daleko. Tato studie však naznačuje, že vědci mají ještě více překážek při stavbě masivní struktury, píše Dvorsky.
"Pokud nelze dosáhnout velkých průlomů v syntéze [uhlíkových nanotrubic], použití [uhlíkových nanotrubic] k vytvoření kosmického výtahu by bylo nesmírně náročné, " říká Ding Aronovi.
