碳纳米管天梯是什么？

碳纳米管天梯是人类构想的一种通往太空的设备。与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将他们送入距地球约3.6万公里的一座空间站。

碳纳米管天梯是人类构想的一种通往太空的设备。与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将他们送入距地球约3.6万公里的一座空间站。随着人类太空探索步伐的加快，科学家考虑设计一种太空电梯，实现外太空和地球之间更便捷的物资交换。发明一种连接地球与宇宙空间站的“太空天梯”，一直是很多科学家的美好愿景。与科幻作家克拉克在《天堂之泉》中描绘的“太空电梯”类似，科学家们对太空天梯的设想是，人类可以通过它向空间站运输物资，甚至能随时到太空旅游。这样美好的设想，令许多太空爱好者为之兴奋。

但是，建造“太空天梯”并不简单，其最大的困难就在于，科学家们找不到强度足够大的建筑材料。例如，在地球的同步轨道上运行的宇宙空间站，其距地球表面的高度是3.6万千米，要想建造这么长的“太空天梯”，运用一般的建筑材料，是绝对办不到的。科学家们为筑梦“太空天梯”而不懈探索，最终在纳米材料中找到了一线曙光——碳纳米管。

碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。